直流穩(wěn)壓電源-直流穩(wěn)壓電源

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1、下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 第 章 直 流 穩(wěn) 壓 電 源功 能 ： 把 交 流 電 壓 變 成 穩(wěn) 定 的 大 小 合 適 的 直 流 電 壓u 4 uou3u2u1 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 整 流 電 路 將 交 流 電 壓 轉(zhuǎn) 變 為 脈 動 的 直 流 電 壓 。 半 波 、 全 波 、 橋 式 和 倍 壓 整 流 ； 單 相 和 三 相 整 流等 。 二 極 管 的 正 向 導(dǎo) 通 電 阻 為 零 ， 反 向 電 阻 為

2、無 窮 大 。利 用 二 極 管 的 單 向 導(dǎo) 電 性 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 t uDOuo = u 負(fù) 半 周 ， ， 二 極 管 D 截 止 。 uD = + +aTr D uoub RLio 動 畫u tOuoO t U2U2U2 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 LL RURUI 45.0oo oD II UU 2DRM o 57.1 d) sin(21 2 m IttII ) d( sin221 ttU U0.45oU 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁uD2

3、uD4 uouD ttRLu iouo1234ab+ + 動 畫u t U2U2U2 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 例 1： 單 相 橋 式 整 流 電 路 ， 已 知 交 流 電 網(wǎng) 電 壓 為 220 V， 負(fù) 載 電 阻 RL = 50， 負(fù) 載 電 壓 Uo=100V，試 求 變 壓 器 的 變 比 和 容 量 ， 并 選 擇 二 極 管 。 81122220 .K 變 比 I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A S = U I = 122 2.2 = 268. 4V A變 壓 器 副 邊 電 壓 U 122 V A1D IV 172DRM U

4、 可 選 用 二 極 管 2CZ11C， 其 最 大 整 流 電 流 為 1A，反 向 工 作 峰 值 電 壓 為 300V。 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 uo+_ u+_ RLD2 D4 D1D3當(dāng) D2或 D4斷 開 后 電 路 為 單 相 半 波 整 流 電 路 。 正 半 周 時 ， D1和 D3導(dǎo)通 ， 負(fù) 載 中 有 電 流 過 ， 負(fù) 載 電 壓 uo=u； 負(fù) 半 周 時 ，D1和 D3截 止 ， 負(fù) 載 中 無 電 流 通 過 ， 負(fù) 載 兩 端 無 電 壓 ， uo =0。 uo u 2 3 4 t t 2 3 4oo 下 一 頁總 目 錄 章 目

5、 錄 返 回 上 一 頁 則 正 半 周 時 ， 二 極 管 D1、 D4 或 D2、 D3 導(dǎo) 通 ， 電流 經(jīng) D1、 D4 或 D2、 D3 而 造 成 電 源 短 路 ， 電 流 很 大 ，因 此 變 壓 器 及 D1、 D4 或 D2、 D3 將 被 燒 壞 。 則 正 半 周 時 ， 情 況 與 D2或 D4接 反 類 似 ， 電 源 及 D1或 D3也 將 因 電 流 過 大 而 燒 壞 。 uo+_ u+_ RLD2 D4 D1 D3 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁共 陰 極 組 中 陽 極 電 位 最 高 的 二 極 管 導(dǎo) 通 ； D1 RL uoD6

6、 D3 D5D4D2 io Cbau + o 三 相 變 壓 器 原 繞 組 接 成 三角 形 ， 副 繞 組 接 成 星 形 共 陽 極 組共 陰 極 組 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 在 t1 t2 期 間共 陰 極 組 中 a點 電 位 最 高 ， D1 導(dǎo) 通 ； 共 陽 極 組 中 b點 電 位 最 低 ， D4 導(dǎo) 通 。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負(fù) 載 電 壓變 壓 器 副 邊 電 壓動 畫uo ua ub uC2 tuoo tt1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返

7、 回 上 一 頁 在 t2 t3 期 間共 陰 極 組 中 a點 電 位 最 高 ， D1 導(dǎo) 通 ； 共 陽 極 組 中 c點 電 位 最 低 ， D6 導(dǎo) 通 。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負(fù) 載 電 壓變 壓 器 副 邊 電 壓uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 在 t3 t4 期 間共 陰 極 組 中 b點 電 位 最 高 ， D3 導(dǎo) 通 ； 共 陽 極 組 中 c點 電 位 最 低 ， D6 導(dǎo) 通 。 D1 RL uoD6 D3 D

8、5D4D2 io Cbau + o負(fù) 載 電 壓變 壓 器 副 邊 電 壓uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 在 t4 t5 期 間共 陰 極 組 中 b點 電 位 最 高 ， D3 導(dǎo) 通 ； 共 陽 極 組 中 a點 電 位 最 低 ， D2 導(dǎo) 通 。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負(fù) 載 電 壓變 壓 器 副 邊 電 壓uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下 一 頁總 目 錄 章 目

9、錄 返 回 上 一 頁t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 uo to 在 一 個 周 期 中 ， 每 個 二 極管 只 有 三 分 之 一 的 時 間 導(dǎo)通 （ 導(dǎo) 通 角 為 120 ） 。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io cbau + o變 壓 器 副 邊 電 壓負(fù) 載 電 壓uo ua ub uC2 t 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 LL 34.2o RURUI o31D II UU 23DRM ) )d(30 sin(231 ab26 ttU U U2.34 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 交 流 電 壓

10、經(jīng) 整 流 電 路 整 流 后 輸 出 的 是 脈 動 直 流 ，其 中 既 有 直 流 成 份 又 有 交 流 成 份 。濾 波 電 路 利 用 儲 能 元 件 電 容 兩 端 的 電壓 (或 通 過 電 感 中 的 電 流 )不 能 突 變 的 特 性 , 濾 掉 整 流電 路 輸 出 電 壓 中 的 交 流 成 份 ， 保 留 其 直 流 成 份 ， 達(dá)到 平 滑 輸 出 電 壓 波 形 的 目 的 。 方 法 ： 將 電 容 與 負(fù) 載 RL并 聯(lián) (或 將 電 感 與 負(fù) 載 RL串聯(lián) )。 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 u uC時 ， 二 極 管 導(dǎo) 通 ，

11、 電 源 在 給 負(fù) 載 RL供 電 的同 時 也 給 電 容 充 電 ， uC 增 加 ， uo= uC 。 C C +C ici + +a D uoub RLio = uC 二 極 管 承 受 的 最 高 反 向 電 壓 為 。UU 22 DRM 動 畫uoU2U2u tO tO 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁25)(3L TCR 一 般 取(1) 輸 出 電 壓 的 脈 動 程 度 與 平 均 值 Uo與 放 電 時 間 常 數(shù) RLC有 關(guān) 。 帶 近 似 取 ： Uo = 1. 0 U （ 半 波 ） Uo = 1. 2 U ( 橋 式 、 全 波 ）U2 為

12、了 得 到 比 較 平 直 的 輸 出 電 壓 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 有 電 容 濾 波 無 電 容 濾 波0 Uoo IO 結(jié) 論 因 此 電 容 濾 波 適 合 于 要 求輸 出 電 壓 較 高 、 負(fù) 載 電 流 較小 且 負(fù) 載 變 化 較 小 的 場 合 。 RLC 越 大 O 越 高 ， IO 越大 整 流 二 極 管 導(dǎo) 通 時 間 越 短 iD 的 峰 值 電 流 越 大 。 iD tuoU2 tOO 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 例 ： 有 一 單 相 橋 式 整 流 濾 波 電 路 ， 已 知 交 流 電 源 頻率 f

13、=50Hz， 負(fù) 載 電 阻 RL = 200， 要 求 直 流 輸 出 電壓 Uo=30V， 選 擇 整 流 二 極 管 及 濾 波 電 容 器 。 V 352522DRM UU A075020030212121 LOOD .RUII u RL uo+ + +C解 ： 25V1.230 21 O .UU 可 選 用 二 極 管 2CP11IOM =100mA UDRM =50V 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 例 ： 有 一 單 相 橋 式 整 流 濾 波 電 路 ， 已 知 交 流 電 源 頻率 f=50Hz， 負(fù) 載 電 阻 RL = 200， 要 求 直 流 輸

14、出 電壓 Uo=30V， 選 擇 整 流 二 極 管 及 濾 波 電 容 器 。取 RLC = 5 T/2已 知 RL = 50 S 05.025015 L CR u RL uo+ + +C解 ： 2. 選 擇 濾 波 電 容 器 F250F102502000.05 050 6L R.C可 選 用 C=250F， 耐 壓 為 50V的 極 性 電 容 器 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 L u RL uo+ + +C 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 濾 波 效 果 比LC濾 波 器 更 好 ，但 二 極 管 的 沖擊 電 流 較 大 。 比 形 LC

15、 濾 波 器 的 體 積小 、 成 本 低 。 L u RL uo+ + +C2+C1R u RL u+ + +C2+C1 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁UO = UZ IR = IO + IZ U IUZRL(IO) IR 設(shè) UI一 定 ， 負(fù) 載 RL變 化UO 基 本 不 變 IR (IRR) 基 本 不 變 UO (UZ ) IZ+UI RL+C IO UO+u IR RDZ Iz限 流 調(diào) 壓穩(wěn) 壓 電 路 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁UO = UZ IR = IO + IZ U I

16、UZUI UZ UO 基 本 不 變 IRR IZ IR +UI RL+C IO UO+u IR RDZ Iz 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁ZMOOIM min IIRUU (1) UZ = UO(2) IZM= (1.5 3) IoM(3) UI = (2 3) UO(4) RII UU ominZM OIM OMZ OImin II UU ZIIRUU OMOImin 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 由 穩(wěn) 壓 管 穩(wěn) 壓 電 路 和 運 算 放 大 器 可 組 成 恒 壓 源 。UZRFR2R1 + + RL+UZRDZ +U UORFR2R

17、1 + + +RLRDZ +UZ+U反 相 輸 入 恒 壓 源 同 相 輸 入 恒 壓 源 ZFO 1 URRU ZFO )(1 1 URRU 改 變 RF 即 可 調(diào) 節(jié) 恒 壓 源 的 輸 出 電 壓 。 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 串 聯(lián) 型 穩(wěn) 壓 電 路 由 基 準(zhǔn) 電 壓 、 比 較 放 大 、 取 樣（ 反 饋 ） 電 路 和 調(diào) 整 元 件 四 部 分 組 成 。調(diào) 整元 件 比 較放 大 基 準(zhǔn)電 壓 取 樣電 路 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一

18、頁 當(dāng) 由 于 電 源 電 壓 或 負(fù) 載 電 阻 的 變 化 使 輸 出 電壓 UO 升 高 時 ， 有 如 下 穩(wěn) 壓 過 程 ： O21 21f URR RRUU ZUU )( fZuoB UUAU UO Uf UB UO IC UCE 由 于 引 入 的 是 串 聯(lián) 電 壓 負(fù) 反 饋 ， 故 稱 串 聯(lián) 型 穩(wěn)壓 電 路 。UI T R2UZ RL UO+ R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁Z21 1BO )(1 URR RUU Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R

19、 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 單 片 集 成 穩(wěn) 壓 電 源 ， 具 有 體 積 小 ,可 靠 性 高 ,使用 靈 活 ,價 格 低 廉 等 優(yōu) 點 。最 簡 單 的 集 成 穩(wěn) 壓 電 源 只 有 輸 入 ， 輸 出 和 公 共引 出 端 ,故 稱 之 為 三 端 集 成 穩(wěn) 壓 器 。1. 分 類 兩 位 數(shù) 字 為 輸 出 電 壓 值三端穩(wěn)壓器 輸 出 固 定 電 壓 輸 出 正 電 壓78XX 輸 出 負(fù) 電 壓79XX （ 1. 25 37 V 連 續(xù) 可 調(diào) ） 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁W7800系 列 穩(wěn) 壓 器 外 形1輸

20、入 端3 公 共 端2 輸 出 端 W7900系 列 穩(wěn) 壓 器 外 形1 公 共 端3輸 入 端2 輸 出 端 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 輸 出 電 流 超 過 1. 5 A（ 加 散 熱 器 ） 不 需 要 外 接 元 件 內(nèi) 部 有 過 熱 保 護(hù) 內(nèi) 部 有 過 流 保 護(hù) 調(diào) 整 管 設(shè) 有 安 全 工 作 區(qū) 保 護(hù) 輸 出 電 壓 容 差 為 4% 5V、 6V、 9V、 12V 、 15V、 18V、 24V等 。 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 ( 反 映 當(dāng) 負(fù) 載 電 流 和 環(huán) 境 溫 度 不 變 時 ， 電 網(wǎng) 電 壓

21、 波動 對 穩(wěn) 壓 電 路 的 影 響 。 0 0 o 100oo TIIU % UUUS ( 反 映 當(dāng) 輸 入 電 壓 和 環(huán) 境 溫 度 不 變 時 ， 輸 出 電 流 變化 時 輸 出 電 壓 保 持 穩(wěn) 定 的 能 力 ， 即 穩(wěn) 壓 電 路 的 帶 負(fù) 載能 力 。 00oo I %100 I T UUUS 0.0050.02% 0.11.0% 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 (3) 輸 出 電 壓 UO (6) 最 大 輸 入 電 壓 UiM (7) 最 大 功 耗 PM OMOIMM )( IUUP (4) 最 大 輸 出 電 流 IOM (5) 最 小

22、輸 入 、 輸 出 電 壓 差 (Ui -UO ) min 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 輸 出 為 固 定 正 電 壓 時 的 接 法 如 圖 所 示 。COW7805CiUi+_ +_UO1 23 0.11F 1F 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁23 220V 24V +C 24V +C W7815Ci +15V1 23Ci W79151 COCO 15V1F1F0.33F0.33F1000F1000F 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁 COW78XXCiUI+_ +_UO1 23 UXXUZ RDZ+_+_ IO= I2 + IC 當(dāng) IO較 小 時 ， UR較 小 ， T截 止 ， IC=0。C OW78XXCiUI+_ +_UO1 23RUR IC I2 IOT+ R 可 由 功 率 管 T的 UBE和 穩(wěn) 壓 器 的 IOM確 定 , 即 R UBE /IOM 。 下 一 頁總 目 錄 章 目 錄 返 回 上 一 頁)V1(251 12O RR.U 流 過 調(diào) 整 端 電 流 100 A， 在 要 求 不 高 的 場 合 它在 R2上 的 壓 降 可 以 忽 略 COCW117CiUi+_ +_UO3 21 Adj R1R2 2401F0.1F