模拟电子技术 教学课件 作者 曾令琴 模电第4单元mm.ppt

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1、第4单元直流稳压电源4.1小功率整流滤波电路4.2稳压电路4.3集成稳压器学习直流稳压电源，就是要让学习者了解电子电路中为什么要采用直流稳压电源？稳压电源是怎样进行稳压的？学会分析串联型直流稳压电路的工作原理，在此基础上掌握测试直流稳压电源性能参数的方法和技能，并能根据测试参数分析直流稳压电源的质量，学会简单直流稳压电源的装接。任务导入4.1直流电源的组成电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3变为较为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。4.1.1整流电路

2、D1D2D3D4RLTuiu2uituotuO由四个二极管组成的桥式整流电路单相电桥整流原理图简化的单相电桥电路图+–D1、D4导通，D2、D3截止+–D2、D3导通，D1、D4截止1.工作原理2.负载上的直流电压UL和直流电流IL的计算u2>0时D1,D4导通D2,D3截止电流通路:aD1RLD4bu2<0时D2,D3导通D1,D4截止电流通路:bD2RLD4a整流输出电压平均值：UL=0.9U2负载电流平均值:IL=UL/RL=0.9U2/RL二极管平均电流：ID=IL/2二极管最大反向电压u2uD2,uD3uD1,uD4uo集成的硅整流桥考虑到电网电压波动范围为±10％

3、，因此，二极管的极限参数应满足：二极管的选择单相桥式整流电路如图示。已知220V交流电源的频率为50HZ，要求直流电压UL=30V，负载电流IL=50mA，试求电源变压器副边电压U2，并选择二极管。（2）选择二极管流经二极管的平均电流二极管承受的最大反向电压故可选2CZ51D整流二极管（IF＝50mA,URM=100V)（1）变压器副边电压由可得或选择QL－1型硅桥堆（IF＝50mA,URM=100V)4.1.2滤波电路交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联电感与负载RL串联Π型滤波电路C1C2R1.电容滤波电路（1）工作原理滤波电容D1D2D3D4RLT

4、uiu2uituOCu2tuot无滤波电容时的波形加入滤波电容时的波形u2上升，u2大于电容上的电压uc，u2对电容充电，uo=ucu2u2下降，u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电，uc按指数规律下降，时间常数=RLCuot（1）工作原理一般取(式中T是电源电压的周期)近似估算:UL=（1.1~1.2)U2IL=UL/RL流过二极管的瞬时电流很大RLC越大UL越高负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短iD的峰值电流越大。输出电压平均值UL与时间常数RLC有关，RLC愈大电容器放电愈慢UL(平均值)愈大。二极管承受的最高反向电压（2）电容滤

5、波电路的特点电容滤波电路由于上述特点，适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。电路结构：在桥式整流电路与负载间串入一个电感L，就构成了电感滤波电路。2.电感滤波电路电感电路的滤波原理：对谐波分量:f越高，XL越大,电压大部分降在XL上。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。Uo=0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为对直流分量:XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上电感滤波的特点是峰值电流很小，输出特点比较平坦，但是由于线圈铁心的存在，因此体积大笨重，所以只适用于低电压、大电流的场合。滤波电路的主要作用是什么？滤波电路的最重要元件是什么？什么是直流稳压电源，由哪几部分组成？

6、整流的作用主要是什么？主要采用什么元件实现？最常用的整流电路是哪一种？检验学习结果4.2硅稳压管稳压电路稳压电路的作用:交流电压脉动直流电压整流滤波有波纹的直流电压稳压直流电压稳压管稳压电路开关型稳压电路线性稳压电路常用稳压电路(小功率设备)以下主要讨论线性稳压电路。电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。4.2.1稳压电路的主要性能指标1.输出电阻Ro（越小越好）输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路的内阻。即：2.稳

7、压系数Sr（越小越好）稳压系数Sr反映了电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。即：4.2.2硅稳压管的伏安特性由伏安特性曲线可看出：在反向击穿区，流过稳压管的电流发生很大变化，两端电压基本不变。4.5.3硅稳压管稳压电路1.电路的组成和工作原理硅稳压管稳压电路原理图稳压原理1.UI不变，RL减小RLILURUOIZIR=IL+IZ基本不变2.RL不