模塊4.1直流穩壓電源基本特性的測試項目4直流穩壓電源的設計與制作讀一讀——穩壓電源的種類

DC-DC穩壓電源輸入：DC輸出：DC用途：直流供電路的電路舉例：手機、BP機、郵電系統讀一讀——穩壓電源的種類

AC-DC穩壓電源輸入：AC輸出：DC用途：需要大功率供電的DC電路舉例：電視、電腦、功放讀一讀——穩壓電源的種類

DC-AC穩壓電源輸入：DC輸出：AC用途：需要AC供電的設備舉例：汽車上的彩電供電讀一讀——穩壓電源的種類

AC-AC穩壓電源輸入：AC輸出：AC用途：解決輸入AC不穩舉例：UPS（不間斷電源）讀一讀——直流穩壓電源的基本組成直流穩壓電源的作用將交流電網電壓轉換為直流電壓，為放大電路提供直流工作電源。直流穩壓電源的組成變壓器：降壓整流：交流變脈動直流濾波：濾除脈動穩壓：進一步消除紋波，提高電壓的穩定性和帶載能力Ⅰ整流、濾波電路分析電源變壓器:將交流電網電壓u1變為合適的交流電壓u2。整流電路:將交流電壓u2變為脈動的直流電壓u3。濾波電路:將脈動直流電壓u3轉變為平滑的直流電壓u4。穩壓電路:清除電網波動及負載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩定。整流電路濾波電路穩壓電路整流電路濾波電路穩壓電路u1u2u3u4uo直流穩壓電源的組成和功能C型變壓器R型變壓器

讀一讀——電源變壓器的基本特性變壓器的實物示意圖和符號初級次級實物圖電路符號變壓器的工作原理

變壓器不變換功率讀一讀——電源變壓器的基本特性整流二極管讀一讀——半波整流電路負半周工作情況正半周工作情況1.半波整流電路二極管導通，uL=u2二極管截止,uL=0+–io+–u2>0時:u2<0時:一、單相整流電路u2uLuDt2340IL

主要參數：IL=UL/RL=0.45u2

/RL

uL20t（2）輸出電流平均值Io：IL

（1）輸出電壓平均值UL：（3）流過二極管的平均電流：uD20tURMID

=ILURM=22u（4）二極管承受的最高反向電壓：IL

讀一讀——半波整流電路整流二極管選擇最大整流電流最大反向工作電壓讀一讀——半波整流電路2.橋式整流電路（1）組成：由四個二極管組成橋路u2正半周時:D1

、D3導通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL-+u2負半周時：D2、D4

導通，D1

、D3截止u2uL4.簡化畫法+uoRLio~+u25.整流橋把四只二極管封裝在一起稱為整流橋~~整流橋輸出電壓平均值：UL=0.9u2輸出電流平均值:IL=UL/RL=0.9u2

/RL

流過二極管的平均電流：ID=IL/2u2uL（3）主要參數：二極管承受的最大反向電壓：URM=22u讀一讀——全波整流電路u2ωt0ωtuL0整流二極管選擇最大整流電流最大反向工作電壓讀一讀——全波整流電路1.電容濾波二、濾波電路（1）空載（RL=∞）時：u2tuLtuc=uLu2＞uC時：二極管導通，C充電u2＜uC時：二極管截止，C放電。由于RL=∞，無放電回路，所以uC保持。（2）接入RL（且RLC較大）時u2tiDtu2＞uC時：二極管導通，C充電u2＜uC時：二極管截止，C放電。二極管中的電流uc=uL近似估算:UL=1.2U2(b)流過二極管瞬時電流很大整流管導電時間越短

iD的峰值電流越大電容濾波電路的特點：(a)UL與RLC的

關系：RLC愈大

C放電愈慢

UL(平均值)愈大RLC較大u2tiDtuc=uL一般取：(T:電源電壓的周期)讀一讀——電容濾波電路u2ωt0ωtuL0讀一讀——電容濾波電路中電容C和負載電阻RL變化對輸出電壓的作用

RLC越大，電容放電速度越慢，負載電壓中的紋波成分越小，負載平均電壓越高

RL越小輸出電壓越小電容濾波適用于負載電壓較高、負載變化不大的場合2.電感濾波電路電路結構:

在橋式整流電路與負載間串入一電感L。輸出電壓平均值:UL=0.9U2對諧波分量:

f

越高，XL越大,電壓大部分降在電感上。因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。對直流分量:

XL=0相當于短路,電壓大部分降在RL上3.其它濾波電路

為進一步改善濾波特性，可將上述濾波電路組合起來使用。LC濾波電路RCπ型濾波電路[例7.1]

單相橋式電容濾波整流，交流電源頻率f=50Hz，負載電阻RL=40，要求直流輸出電壓UO=20V，選擇整流二極管及濾波電容。[解]1.選二極管電流平均值：承受最高反壓：選二極管應滿足：IF(23)ID可選：2CZ55C(IF=1A，URM=100V)或1A、100V整流橋2.選濾波電容可選：

1000F，耐壓50V的電解電容。做一做項目：電容濾波電路的仿真測試項目編號：MNF7-4任務要求：按測試程序要求完成所有測試內容，并撰寫測試報告（格式要求見附錄A）。測試設備與軟件：計算機1臺，Multisim2001或其他同類軟件1套。測試電路：如圖所示。做一做——電容濾波電路的仿真測試①按圖畫仿真電路。②觀察電容濾波電路的輸出電壓波形，并記錄（畫在坐標紙上）。③觀察該電路輸出電壓波形，并記錄：輸出電壓直流分量為

V，紋波分量峰-峰值（用AC輸入端測量）為

mV。測試程序：④觀察該電路輸出電壓波形并記錄：輸出電壓紋波

（已消失/仍存在），但濾波后的紋波要比濾波前

（大得多/小得多）。⑤觀察該電路輸出電壓波形并記錄：濾波后輸出電壓的直流分量

（大于/等于/小于）濾波前輸出電壓的直流分量。做一做——電容濾波電路的仿真測試測試程序：做一做項目：電容C和負載電阻RL變化對輸出電壓作用的仿真測試項目編號：MNF7-5任務要求：按測試程序要求完成所有測試內容，并撰寫測試報告（格式要求見附錄A）。測試設備與軟件：計算機1臺，Multisim2001或其他同類軟件1套。測試電路：如圖所示。做一做——電容C和負載電阻RL變化對輸出電壓作用的仿真測試①按圖畫仿真電路。②按下表所列C的容量改變電容，（RL=100Ω）并記錄仿真結果。C=500FC=1000FC=2000F直流分量/V紋波（有效值）/mV測試程序：③按下表所列RL的阻值改變負載電阻（C=1000μF），并記錄仿真結果。RL=50RL=100RL=200直流分量/V紋波（有效值）/mV結果表明，電容C越大，輸出電壓紋波

（越大，越小）；負載電阻RL越大，輸出電壓紋波

（越大，越小）。

做一做——電容C和負載電阻RL變化對輸出電壓作用的仿真測試測試程序：讀一讀——穩壓二極管圖形符號穩壓特性IU0△I△U穩壓二極管的動態電阻可見rZ越小說明穩壓二極管的穩壓性能越好做一做項目：穩壓管穩壓電路的仿真測試項目編號：MNF7-7任務要求：按測試程序要求完成所有測試內容，并撰寫測試報告（格式要求見附錄A）。測試設備與軟件：計算機1臺，Multisim2001或其他同類軟件1套。測試電路：如圖所示。讀一讀——簡單穩壓電路IZ,min＜IZ＜IZ,max

IU0IZ,minIZ,max工作原理：讀一讀——串聯反饋式穩壓電路UO↑UF↑UB↓Ue

↓UO↓工作原理：做一做項目：串聯式穩壓電路的仿真測試

項目編號：MNF7-8

任務要求：按測試程序要求完成所有測試內容，并撰寫測試報告（格式要求見附錄A）。

測試設備與軟件：計算機1臺，Multisim2001或其他同類軟件1套。

測試電路：如圖所示。串聯式穩壓電路做一做——串聯式穩壓電路的仿真測試測試程序：做一做——串聯式穩壓電路的仿真測試測試程序：做一做——串聯式穩壓電路的仿真測試測試程序：

CW78、79系列外型、封裝形式和管腳排列讀一讀——三端集成穩壓電路將線性串聯穩壓電源和各種保護電路集成在一起就得到了集成穩壓器三個外引線：輸入端、輸出端和公共端集成穩壓器符號三端固定正輸出集成穩壓器，國標型號為CW78--/CW78M--/CW78L--三端固定負輸出集成穩壓器，國標型號為CW79--/CW79M--/CW79L--三端可調正輸出集成穩壓器，國標型號為

CW117--/CW117M--/CW117L--CW217--/CW217M--/CW217L--CW317--/CW317M--/CW317L--三端可調負輸出集成穩壓器，國標型號為

CW137--/CW137M--/CW137L--CW237--/CW237M--CW237L--CW337--/CW337M--/CW337L--三端低壓差集成穩壓器大電流三端集成穩壓器讀一讀——三端集成穩壓電路讀一讀——三端集成穩壓電路78××GNDinout固定輸出形式為使電路能正常工作，對各元器件有如下要求：（1）輸入端電壓Ui

應比輸出端電壓至少大2.5～3V；（2）電容器C1，一般取0.1～1uF。其作用是抵消長接線時的電感效應，防止自激振蕩，抑制電源則的高頻脈沖干擾；（3）輸出端電容C2、C3，可改善負載的瞬態響應，具有消除高頻噪音及振蕩的作用；（4）V為保護二極管，用來防止在輸入端短路時大電容C3通過穩壓器放電而損壞器。

CW7800系列的基本應用電路讀一讀——基本應用電路讀一讀——提高輸出電壓的電路優點：改變R2與R1比值的大小，就可改變輸出電壓的大小缺點：若輸入電壓發生變化，IQ也要變化，將影響穩壓器的精度讀一讀——輸出正負電壓的電路三端可調穩壓器基本應