電子電工技術基礎主編田田第9章直流穩壓電源橋式整流電路及電容濾波電路的輸出電壓與變壓器副邊電壓的關系。橋式整流電路、電容濾波電路及串聯型穩壓電路的組成和工作原理。3端集成穩壓器的使用方法。學習要點9.1整流電路9.2濾波電路9.3直流穩壓電路第9章直流穩壓電源9.1.1單相半波整流電路當u2為正半周時，二極管D承受正向電壓而導通，此時有電流流過負載，并且和二極管上的電流相等，即io=id。忽略二極管的電壓降，則負載兩端的輸出電壓等于變壓器副邊電壓，即uo=u2，輸出電壓uo的波形與u2相同。當u2為負半周時，二極管D承受反向電壓而截止。此時負載上無電流流過，輸出電壓uo=0，變壓器副邊電壓u2全部加在二極管D上。9.1.2單相橋式整流電路u2為正半周時，a點電位高于b點電位，二極管D1、D3承受正向電壓而導通，D2、D4承受反向電壓而截止。此時電流的路徑為：a→D1→RL→D3→b，如圖中實線箭頭所示。u2為負半周時，b點電位高于a點電位，二極管D2、D4承受正向電壓而導通，D1、D3承受反向電壓而截止。此時電流的路徑為：b→D2→RL→D4→a，如圖中虛線箭頭所示。9.2濾波電路整流電路可以將交流電轉換為直流電，但脈動較大，在某些應用中如電鍍、蓄電池充電等可直接使用脈動直流電源。但許多電子設備需要平穩的直流電源。這種電源中的整流電路后面還需加濾波電路將交流成分濾除，以得到比較平滑的輸出電壓。濾波通常是利用電容或電感的能量存儲功能來實現的。單相橋式整流、電容濾波電路的輸出特性曲線如圖所示。從圖中可見，電容濾波電路的輸出電壓在負載變化時波動較大，說明它的帶負載能力較差，只適用于負載較輕且變化不大的場合。9.2.2電感濾波電路電感濾波適用于負載電流較大的場合。它的缺點是制做復雜、體積大、笨重且存在電磁干擾。9.2.3復合濾波電路LC、CLCπ型濾波電路適用于負載電流較大，要求輸出電壓脈動較小的場合。在負載較輕時，經常采用電阻替代笨重的電感，構成CRCπ型濾波電路，同樣可以獲得脈動很小的輸出電壓。但電阻對交、直流均有壓降和功率損耗，故只適用于負載電流較小的場合。9.3直流穩壓電路將不穩定的直流電壓變換成穩定且可調的直流電壓的電路稱為直流穩壓電路。直流穩壓電路按調整器件的工作狀態可分為線性穩壓電路和開關穩壓電路兩大類。前者使用起來簡單易行，但轉換效率低，體積大；后者體積小，轉換效率高，但控制電路較復雜。隨著自關斷電力電子器件和電力集成電路的迅速發展，開關電源已得到越來越廣泛的應用。9.3.2串聯型穩壓電路（1）取樣環節。由R1、RP、R2組成的分壓電路構成，它將輸出電壓Uo分出一部分作為取樣電壓UF，送到比較放大環節。（2）基準電壓。由穩壓二極管DZ和電阻R3構成的穩壓電路組成，它為電路提供一個穩定的基準電壓UZ，作為調整、比較的標準。（3）比較放大環節。由V2和R4構成的直流放大器組成，其作用是將取樣電壓UF與基準電壓UZ之差放大后去控制調整管V1。（4）調整環節。由工作在線性放大區的功率管Vl組成，Vl的基極電流IB1受比較放大電路輸出的控制，它的改變又可使集電極電流IC1和集、射電壓UCEl改變，從而達到自動調整穩定輸出電壓的目的。1、電路的組成及各部分的作用2、電路工作原理當輸入電壓Ui或輸出電流Io變化引起輸出電壓Uo增加時，取樣電壓UF相應增大，使V2管的基極電流IB2和集電極電流IC2隨之增加，V2管的集電極電位UC2下降，因此Vl管的基極電流IB1下降，使得IC1下降，UCE1增加，Uo下降，使Uo保持基本穩定。同理，當Ui或Io變化使Uo降低時，調整過程相反，UCE1將減小使Uo保持基本不變。從上述調整過程可以看出，該電路是依靠電壓負反饋來穩定輸出電壓的。4、采用集成運算放大器的串聯型穩壓電路其電路組成部分、工作原理及輸出電壓的計算與前述電路完全相同，唯一不同之處是放大環節采用集成運算放大器而不是晶體管。9.3.3集成穩壓器集成穩壓電路是將穩壓電路的主要元件甚至全部元件制作在一塊硅基片上的集成電路，因而具有體積小、使用方便、工作可靠等特點。集成穩壓器的種類很多，作為小功率的直流穩壓電源，應用最為普遍的是3端式串聯型集成穩壓器。3端式是指穩壓器僅有輸入端、輸出端和公共端3個接線端子。如W78××和W79××系列穩壓器。W78××系列輸出正電壓有5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、24V等多種，若要獲得負輸出電壓選W79××系列即可。例如W7805輸出+5V電壓，W7905則輸出－5V電壓。這類３端穩壓器在加裝散熱器的情況下，輸出電流可達1.5～2.2A，最高輸入電壓為35V，最小輸入、輸出電壓差為2～3