第一节概述模块四直流稳压电源本模块主要内容模块四直流稳压电源概述 单相整流电路滤波电路稳压电路u4uou3u2u1小功率直流稳压电源的组 成直流电源的结构框图功能:把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压电源变压器:将交流电源(220V或380 V)变换为整流所需的交流电压。整流电路:利用具有单向导电特性的器件(如二极管、晶闸管等),将交流 电压变成单向脉动直流电压。滤波电路:滤去单向脉动直流电压中的交流成分,保留直流成分,以减小脉动程度。 稳压电路:一种自动调节电路,在交流电压波动或负载变化时,通过调节使直流输出电压基本稳定。第二节单相整流电路整流 电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。常见的整流电路:半波、 全波、桥式和倍压整流;单相和三相整流等。分析时可把二极管当作理想元件处理:二极管的正向导通电 阻为零,反向电阻为无穷大。整流原理:利用二极管的单向导电性单相桥式整流电路如图所示,由于四只二极管接 成电桥型结构,故称其为桥式整流电路。1.单相桥式电路组成2.参数计算负载电压平均值:负载电流平均值:截止二极管 承受的最大反向电压:3.二极管的选择:二极管电流的平均值:第三节滤波电路整流电路输出的电压是单向 脉动电压,为了减小脉动,常用电抗元件组成滤波电路,以滤除交流成分。滤波电路的形式很多,常见的有电容滤波、电感滤 波和复式滤波电路。一、电容滤波电路电容滤波的基本工作原理就是利用电容的充放电作用,使负载电压趋于平滑。 1.单相桥式整流电容滤波电路电容并联在负载两端2.电容滤波电路的特点(1)二极管导通角 ,导通时间缩短了,流过二极管的瞬时电流很大,故对二极管的要求提高了。选管时一般取:IFM= (2---3)IF加在截止二极管上电压的最大值接近。(2)工程上常用下面 经验公式来确定滤波电容C的值,即(3)电容滤波电路的输出电压为通常情况下取适用于负载电压较高,而负载变动较小的场合。 二、电感滤波电路电感滤波适用于电压较低,负载电流较大的场合。感线圈L串联在整流电路与负载电阻之间。UO=0.9 U2由于电感线圈的直流电阻很小,仍可认为:三、复式滤波电路为了进一步减少脉动,提高滤波效果,常将电容滤波 和电感滤波组合成复式滤波电路,这样经双重滤波后输出电压更加平直。第四节稳压电路经整流和滤波后的输出电压,虽 然脉动的交流成分很小,但是仍会因交流电源电压的波动和负载的变化而变化,稳定性较差。为了获得稳定性好的直流电压,应该加上稳压环节。 一、并联型稳压电路+–UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIz1.电路特点 DZ与负载电阻RL并联,所以称并联型稳压电路。图中R为限流电阻。2.硅稳压管稳压电路参数的选择(1)硅稳 压管的选择UZ=UO IZmax=(2~3)ILm ax(2)输入电压UI的确定一般取UI=(2~3)UO(3)限流电阻R的选择(略)可根据下 列条件初选管子二、串联型稳压电路用硅稳压管组成的稳压电路稳压值不能随意调节,而且输出电流很小。为了加大输出 电流,使输出电压可调节,通常采用串联型稳压电路。具有放大环节的晶体管串联型稳压电路、具有放大环节用运放作比较器的串联型稳压 电路1.电路组成典型串联型稳压电路通常由调整管、比较放大环节、基准电压源和取样电路四部分组成,VT1为 调整管VT2构成比较放大器VT2集电极负载电阻兼作VT1的基极偏置电阻VZ和R4组成基准电压源R1、和R2组成 采样分压器稳压电路中有一个电位器串接在R1和R2之间,可以通过调节来改变输出电压UO。2.输出电压计算 式中,UZ为稳压管的稳压值,UBE2为VT2发射结电压,为图中电位器滑动触点下半部分的电阻值。三、集成稳压电路 将串联型稳压电路及其保护电路等制作在一块硅片上,便成为集成稳压器,其内部基本电路是串联式稳压电路。由于它只有输入端、输出端 和公共端,故又称为三端集成稳压器。1.集成稳压器国产产品型号有CW78XX系列(正电压输出)和CW79XX系 列(负电压输出)。其输出电压有±5V、±6V、±8V、±9V、±12V、±15V、±18V、±2 4V。2.集成稳压器应用电路(1)基本应用电路。图中Ci、Co用以防止自激振荡,并抑制高频干扰。 一般取0.1~1μF。(2)输出正、负电压稳压电路:当需要正、负两组电源输出时,可采用CW7800系列和 CW7900系列各一块,即可得到正负对称的两组15伏电源。23220V24V+C24V+CW7815C i+15V123CiW79151COCO–15V1?F1?F0.33?F0.33?F1000?F 1000?F输出正、负双路电压的稳压电路(3)提高输出电压的电路用稳压管提高输出电压的电路(b)用 外接电阻提高输出电压的电路二极管VD起保护稳压器的作用 当集成稳压器的输出电压低于稳压电源要求的输出电压时,可采用辅助的外围电路来提高输出电压。UO=U××+UZ(4)扩大输出电流的电路也可采用多个同型号稳压器并联运用,以扩大输出电流,如图所示。其最大输出电流可达到单个集成稳压器最大输出电流的n倍,n为稳压器的个数。IO=nIXX注意散热 |
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