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1、6.1 單相整流電路6.1.1 直流穩(wěn)壓電源的組成第6章 直流穩(wěn)壓電源 6.1.2 單相半波整流電路1.電路組成及工作原理 6.1.2 單相半波整流電路2.主要參數的計算 （1）輸出電壓平均值Uo（2）直流電流IO及通過二極管的平均電流ID(3）二極管承受的最高反向電壓U RM 6.1.3 單相橋式全波整流電路 1.電路組成及工作原理 為了克服半波整流電路的缺點，實際應用中常采用全波整流電路，最常用的形式是橋式整流電路。它由四個二極管接成電橋形式，如圖6.1.4（a）所示，圖（b）是簡化電路。 6.1.3 單相橋式全 波整流電路 （1）輸出電壓平均值Uo （6.1.4）（2）直流電流Io （6
2、.1.5）（3）二極管的平均電流ID 因為每兩個二極管串聯輪換導通半個周期，因此，每個二極管中流過的平均電流只有負載電流的一半，即 （6.1.6） 2.主要參數的計算2220 9.022)(sin21 UUttdUUO LLoo RURUI 29.0 LoD RUII 245.021 6.1.3 單相橋式全波整流電路 2.主要參數的計算（4）二極管承受的最高反向電壓URM （6.1.7） 22 2UUU mRM 在選購整流二極管時，為了使用安全需留有一定的裕量，一般應使二極管的額定電流IDM2ID，二極管的最大反向電壓URWM2URM。 6.1.3 單相橋式全波整流電路 6.2.1 電容濾波電
3、路1.電路組成及工作原理 6.2 濾波電路 2.主要參數的計算 6.2.1 電容濾波電路（1）濾波電容容量的確定 實際工作中，為了獲得較平滑的輸出電壓，通常根據下式確定濾波電容的容量式中，T為交流電的周期。 （2）輸出電壓平均值Uo當滿足式 時，輸出電壓的平均值為 6.2.1 電容濾波電路（4）二極管的平均電流I D 22 2UUU mRM （3）二極管承受的最高反向電壓URM 對于橋式整流、電容濾波電路，2，和沒有濾波電容時一樣。對于單相半波整流、電容濾波電路，當負載開路時， （最高）。 橋式整流、電容濾波電路中流過二極管的平均電流是負載電流的一半，即 因為放電時間常數越大，二極管的導通時間
4、就越短，沖擊電流就越大。所以選擇二極管時應選擇最大整流電流IF較大的管子，一般取IF 2ID。2 22 2 2RM mU U U 【例6.2.1】已知單相橋式整流電容濾波電路，負載為電阻性?，F采用220V、50Hz交流供電。要求輸出直流電壓Uo30V，負載電流IO150mA。試求電源變壓器副邊電壓u2的有效值，選擇整流二極管及濾波電容器。 6.2.1 電容濾波電路解：（1）變壓器二次側電壓的有效值（2）選擇整流二極管 6.2.1 電容濾波電路 因此根據ID和URM，可選用4只2CZ52B整流二極管，其最大整流電流為100mA，最大反向工作電壓為50V。 （3）選擇濾波電容由已知，Uo30V，I
5、 O150mA，可求得負載電阻 所以 6.2.1 電容濾波電路 若考慮電網電壓波動10%，則電容器承受的最高電壓為故選用電容器標稱值為250F/50 V的電解電容器。 電容濾波電路一般用于要求輸出電壓較高，負載電流較小并且變化也較小的場合。如果在大電流負載情況，也就是負載電阻R L很小的情況下，可采用電感濾波電路。 6.2.2 電感濾波電感濾波主要是利用電感中電流不能突變的特性，使負載電壓波形平滑的，故電感應與負載串聯。因為通過負載的電流平滑了，輸出電壓的波形也就平穩(wěn)了。圖6.2.2所示為單相橋全波整流、電感濾波電路。 6.3.1 并聯型穩(wěn)壓電路1.電路組成及穩(wěn)壓原理 硅穩(wěn)壓管組成的并聯型穩(wěn)壓
6、電路如圖6.3.1所示，經整流濾波后得到的直流電壓作為穩(wěn)壓電路的輸入電壓Ui，限流電阻R和穩(wěn)壓管DZ組成穩(wěn)壓電路，因為穩(wěn)壓管與負載并聯故名并聯型穩(wěn)壓電路。6.3 直流穩(wěn)壓電路 RLIOIRURUo IzIRURUo6.3.1 并聯型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓原理（1）設RL不變 UiUOIZIRUR Uo（2）設電網電壓不變 反之亦然 反之亦然 在實際使用中，上述兩個過程是同時存在的，而兩種調整也同樣存在。負載兩端的電壓經過穩(wěn)壓管的自動調節(jié)（與限流電阻R配合）都能基本上維持穩(wěn)定。 6.3.1 并聯型穩(wěn)壓電路2.穩(wěn)壓電路參數確定 （1）確定穩(wěn)壓管參數，一般取 （2）確定限流電阻R maxminminminma
7、xmax OZ ZiOZ Zi II UURII UU 設穩(wěn)壓管允許的最大工作電流為IZmax，最小工作電流為IZmin；電網電壓最高時的整流輸出電壓為Uimax，最低時為Uimin；負載電流的最小值為IOmin，最大值為IOmax；則要使穩(wěn)壓管能正常工作，必須滿足下列關系： Oi OZ OZ UU II UU )32( )55.1( maxmax 1.電路組成及穩(wěn)壓原理6.3.2 串聯型直流穩(wěn)壓電路 串聯型直流穩(wěn)壓電路如圖6.3.2所示，其中，Ui是經整流濾波后的不穩(wěn)定輸入電壓，Uo為可調節(jié)大小的穩(wěn)定輸出電壓。 硅穩(wěn)壓管組成的并聯型穩(wěn)壓電源只適用于輸出電壓不需調節(jié)，負載電流小，要求不甚高的場
8、合。為了加大輸出電流，使輸出電壓可以調節(jié)，常采用串聯型直流穩(wěn)壓電路。 6.3.2 串聯型直流穩(wěn)壓電路 由圖6.3.2可見 假如由于某種原因（如電網電壓波動或負載電流變化等）使輸出電壓Uo增大 電路包括四個組成部分：采樣電路；基準電壓源；放大電路；調整管 6.3.2 串聯型直流穩(wěn)壓電路 2.輸出電壓的調節(jié)范圍 該電路通過調節(jié)電位器R2的滑動觸點位置，便可在一定范圍內調節(jié)輸出電壓UO大小。 在圖6.3.2中，因為U= UF，U=UZ，又因為“虛短”，即U=U，所以有解得 當R 2的滑動觸點調至最上端時,UO達到最小值，此時 當R2的滑動觸點調至最下端時,UO達到最大值，此時 【例6.3.1】電路如
9、圖6.3.2。設穩(wěn)壓管工作電壓UZ=6V，采樣電路中R1=R2=R3，估算穩(wěn)壓電路輸出電壓UO的調節(jié)范圍。 6.3.2 串聯型直流穩(wěn)壓電路 所以該電路的輸出電壓能在9V18V之間調節(jié)。 6.3.3 三端集成穩(wěn)壓器及其應用 1.三端固定式集成穩(wěn)壓器 （1）型號及封裝形式 常用的三端固定集成穩(wěn)壓器有W7800系列（輸出固定正電壓）和W7900（輸出固定負電壓）系列，其外型如圖6.3.3所示。型號中78表示輸出為正電壓值，79表示輸出為負電壓值，00表示輸出電壓的穩(wěn)定值，輸出電壓等級主要有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V。 6.3.3 三端集成穩(wěn)壓器及其應用 （2）三端固定式集成穩(wěn)壓
10、器典型應用6.3.3 三端集成穩(wěn)壓器及其應用 基本應用電路 三端固定式集成穩(wěn)壓器最基本的應用電路如圖6.3.4所示。整流濾波后得到的直流電壓Ui接在輸入端和公共端之間，在輸出端即可得到穩(wěn)定的輸出電壓U O。為使三端穩(wěn)壓器能正常工作，Ui與UO之差應大于23V，且Ui35V。 6.3.3三端集成穩(wěn)壓器及其應用 提高輸出電壓的電路 圖6.3.5所示電路能夠使輸出電壓高于固定輸出電壓。圖中U為W78穩(wěn)壓器的固定輸出電壓，顯然輸出電壓 Uo=U +UZ 6.3.3三端集成穩(wěn)壓器及其應用 能同時輸出正、負電壓的電路 擴大輸出電流的電路6.3.3三端集成穩(wěn)壓器及其應用 6.3.3三端集成穩(wěn)壓器及其應用 2
11、. 三端可調集成穩(wěn)壓器（1）型號組成及封裝形式 常用的三端可調集成穩(wěn)壓器W317和W337，外形如圖6.3.7所示。型號中第一位數字為3時，表示為民品（1為軍品，2為工業(yè)、半軍品），第二位和第三位數字17表示輸出為正電壓值，37表示輸出為負電壓值。 6.3.3三端集成穩(wěn)壓器及其應用 6.3.3三端集成穩(wěn)壓器及其應用 （2）基本應用電路 三端可調集成穩(wěn)壓器的基本應用電路如圖6.3.9所示，輸出電壓近似由下式決定 6.3.3 三端集成穩(wěn)壓器及其應用 【例6.3.2】由W317組成的可調穩(wěn)壓電路如圖6.3.8所示。已知R1=240。為了獲得1.25V37V的輸出電壓，試求RP的最大阻值。 解：Rp的大小可根據 和輸出電壓的調節(jié)范圍來確定 當滑動端位于最下方時，RP=0，Uo=1.25V；當滑動端位于最上方時，RP最大，Uo=37V，則有 解得 R P6.86K 6.3.4 穩(wěn)壓電源的質量指標1.電壓調整率SV2.電流調整率SI 3.輸出電阻RO4.溫度系數ST
直流穩(wěn)壓電源
