电子线路高频非线性部分ppt课件.ppt

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1、第1章功率电子线路1.5整流与稳压电路1.5.1整流电路1.5.2串联型稳压器1.5.3开关型稳压器整流电路的功能是将电力网提供的交流电压变换为直流电压。稳压电路具有调节功能，将整流电路输出的不稳定直流电压转换为稳定的直流电压。1.5.1整流电路整流电路有半波、全波、桥式三种基本形式。一、半波整流电路半波整流电路如图1–5–1(a)所示。在图1–5–1(a)中，Tr—电源变压器；D—整流二极管；RL—负载电阻；CL—滤波电容。设v2=V2msint忽略二极管的导通电压，并设导通电阻为RD。v2>vo二极管导通，电容充电。v2<

2、vo二极管截止，电容放电。动态平衡后，二极管电流iD=iO是一串窄脉冲序列。如图1–5–2(a)所示，CL一定时，RL越小，纹波越大。如图1–5–2(b)所示，RL一定时，CL越大，纹波越小。参见图1–5–1(b)和图1–5–1(c)，经过RLCL的滤波，输出电压是直流电压VO和一个锯齿状波动电压的叠加。波动电压称为纹波电压。直流电压VO及纹波电压的大小与RL和CL的数值有关。二、全波和桥式整流电路1．全波整流电路全波整流电路如图1–5–4(a)所示。当v2>vO时，二极管导通，所以在v2的正负半周D1和D2轮流导通。稳态波形如

3、图1–5–4(b)所示。O由于电流脉冲的频率比半波整流提高一倍，输出的直流电流IO和输出电压VO比半波整流电路大，RL和CL的滤波作用提高，纹波电压比半波整流电路小。2．桥式整流电路图1–5–5　桥式整流电路及其电压和电流波形如图1–5–5(a)所示，v2正峰值附近D1、D3导通，D2、D4截止。v2负峰值附近D2、D4导通，D1、D3截止。图1-5-5　桥式整流电路及其电压和电流波形IO与VO与全波整流电路相同，但截止时的反向电压由两只二极管共同承担。电压和电流的波形如图1–5–5(d)、(e)、(f)所示。三、三种整流电路的

4、性能1．半波整流电路优点：元件少，电路简单。缺点：VO小，纹波大。2．全波整流电路优点：VO大，纹波小。缺点：二极管承受的反向电压高。3．桥式整流电路优点：VO大，纹波小，输出功率相同时，变压器的伏安容量比全波整流小。缺点：二极管数量多。四、倍压整流电路倍压整流电路如图1–5–9所示。适用于VO大，IO小的场合。动态平衡后，v2正峰值附近D1导通，向CL1充电，充电电压vO1，v2负峰值附近D2导通，向CL2充电，充电电压vO2。负载RL上的电压为半波整流电路的两倍。同样原理可以构成多次倍压电路。1.5.2串联型稳压器一、工作原

5、理1．组成串联型稳压器的组成如图1-5-12(a)所示。图1-5-12(a)串联稳压电路的组成方框图串联型稳压器组成：调整管、取样电路、基准电压源和比较放大器。调整管——功率管或复合管与负载串联。比较放大器——单管放大器、差分放大器、集成运放等。串联型稳压器组成：调整管、取样电路、基准电压源和比较放大器。调整管——功率管或复合管与负载串联。比较放大器——单管放大器、差分放大器、集成运放等。图1-5-12(a)串联稳压电路的组成方框图基准电压源——温度系数很小的电压源电路。比较放大器——单管放大器、差分放大器、集成运放等。串联型稳

6、压器的工作原理如图1–5–12(b)所示。T5—调整管，工作在放大区。VB5VCE5。R1、R2取样电路。取样电压基准电压VREF由T1、T2组成的差分放大器作为比较放大器，T3、T4为有源负载。当VS=VREFVO=VI-VCE5=VREF/n若VI或RL变化使VO增加VOVS(VREF不变)VC2=VB5VCESVO。反之亦然。二、稳压性能1．稳压系数SV输入电压变化VI时，输出电压的相对变化量称为稳压系数2．负载调整率SI输入电压VI不变，输出电流变化时，输出电压的相对变化量称为负载调整率1．稳压

7、系数SV2．负载调整率SI3．输出电阻Ro将稳压源等效为一个电压源时的内阻。除以上参数外，还有纹波抑制比Srip和输出电压温度系数ST等。三、集成串联稳压电源1．基准电压源电路稳压二极管构成的基准电压源电路如图1–5–13(a)所示。设T管的发射结和D2、D3的正向导通电压均相等，用V(on)表示。基准电压VREFVZ(6~8V)具有正温度系数，V(on)具有负温度系数。满足　　　　　　　　　　　时，基准电压VREF的温度系数如图1–5–13(b)所示的能隙基准电压源电路中忽略T3管的基极电流VT具有正温度系数，VBE(on)具

8、有负温度系数。适当选择电阻的比值(R2/R3)，可以使VREF的温度系数为零。2．7800系列三端式集成串联稳压电路典型应用电路图1-5-14(a)所示。输出电压VO固定，5V、6V、9V、。输入电压VI一般应比输出电压高3V以上。C1、C2消振作用。内部