模拟电子技术基础 教学课件 作者 武小红 10 直流电源.ppt

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1、直流电源概述10.1单相整流电路10.2滤波电路10.3第5章放大电路的频率响应稳压电路10.410.1直流电源概述一般直流稳压电源包含如下几个部分：（1）电源变压器（2）整流电路（3）滤波电路（4）稳压电路10.2单相整流电路10.2.1单相半波整流电路1.工作原理（1）输出电压平均值UO(AV)2.主要技术参数（2）输出电流平均值IO(AV)（3）脉动系数选用二极管时，对于最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR均应至少留有10%的余量(4)整流二极管极限参数的计算流过整流二极管VD的平均电流等于输出平均电流整流二极管截止时，它两端所承受的最大反向电压

2、等于变压器副边的峰值电压10.2.2单相桥式整流电路1.工作原理（1）输出电压平均值UO(AV)2.主要技术参数（2）输出电流平均值IO(AV)（3）脉动系数(4)二极管正向平均电流ID(AV)(5)二极管承受的最大反向电压URmax最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR均应至少留有10%的余量，以保证二极管安全工作表10-1单相整流电路的主要参数例10-1已知交流电源电压U1＝220V，负载电阻RL＝50Ω，采用单相桥式整流电路供电，要求输出电压平均值UO(AV)＝24V。试问：如何选用整流二极管。解：负载电流的大小为二极管的平均电流变压器的二次侧电压

3、有效值为考虑到变压器二次侧绕组及管子的压降二极管最大反向电压为因此可选用型号为2CZ54C的二极管，它的最大整流电流为500mA，反向工作峰值电压为100V。10.3滤波电路滤波的任务，就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近稳定的直流电。10.3.1电容滤波电路图10-4桥式整流电容滤波电路获得较好的滤波效果，一般要求放电时间常数满足：工程上一般采用经验公式估算输出电压平均值UO(AV)：例10-2需要一单相桥式整流电容滤波电路，电路如图10-4(a)所示。交流电源频率Hz，负载电阻RL=120Ω，要求输出电压平均值UO(AV)=30V，试

4、选择整流元件及滤波电容。解：（1）选择整流二极管①流过二极管的平均电流交流电压有效值②二极管承受的最高反向工作电压可以选用2CZ11A（）整流二极管4个。（2）选择滤波电容C可以选用C=500μF，耐压值为50V的电解电容器。10.3.2电感电容滤波电路10.3.3π形滤波电路图10-6LC-π形滤波电路图10-7RC-π形滤波电路10.4稳压电路10.4.1稳压电路的性能指标1稳压系数Sr2输出电阻RO3最大纹波电压10.4.2稳压管稳压电路1输入电压变化时稳压过程输入电压UI的增加，必然引起UO的增加，即UZ增加，从而使IZ增加，IR增加，使UR增加，从

5、而使输出电压UO减小。即：UI↑→UO↑→UZ↑→IZ↑→IR↑→UR↑→UO↓2负载电流变化时稳压过程负载电流IL的增加，必然引起IR的增加，即UR增加，从而使UZ=UO减小，IZ减小。IZ的减小必然使IR减小，UR减小，从而使输出电压UO增加。即：IL↑→IR↑→UR↑→UZ↓（UO↓）→IZ↓→IR↓→UR↓→UO↑3稳压管及限流电阻参数选择（1）硅稳压管的选择（2）输入电压UI的确定（3）限流电阻R的选择当流过稳压管的电流满足：IZmax＞IZ＞IZmin时，稳压管处于稳压工作状态10.4.3线性串联型稳压电路1串联型晶体管稳压电路当负载RL不变，输

6、入电压UI增加时，其稳压过程如下：当输入电压UI不变，而负载电流IL增大时，其稳压过程如下：2具有放大环节的串联型稳压电路(1)输入电压变化，负载电流保持不变UI↑→UO↑→Uf↑→UO1↓→UCE↑→UO↓(2)负载电流变化，输入电压保持不变IL↑→UI↓→UO↓→Uf↓→UO1↑→UCE↓→UO↑(3)输出电压调节范围的计算10.4.4开关稳压电路电路的工作过程为：当uB为高电平时，VT饱和导通，UI经过VT对电容C充电，同时向RL供电；当uB为低电平时，VT截止，C开始向RL放电。当VT导通时c-e间电阻很小，C的充电会产生非常大的冲击电流，因此引入L

7、C滤波器。VD起续流作用。在正常情况下，IO＜IOM，UR较小，不足以使VT1导通，因而VT1管截止，保护电路对稳压电路没有影响。当IO＞IOM时，IO使UR增大到足以使VT1导通，此时流过VT1管的电流IC1增大，进而使调整管的基极电流减小（IB＝I－IC1），从而使VT2的集电极电流减小，限制了输出电流IO的增大。10.4.5稳压电路的保护措施1.限流式保护电路2.截流式保护电路当稳压电路正常工作时，IO＜IOM，UR＜UR1，VT2管截止，保护电路对稳压电路没有影响。当IO＞IOM时，UR＞UR1，UBE1＞0，VT2管导通，保护电路启动。此时由于IC

8、1的分流作用使VT1管的基极电流IB减小，从而使得输