1、,第6章小功率直流稳压电源 单相整流滤波 稳压电路,约1. 5周,6.2 单相整流滤波电路,一、直流电源的组成及各部分的作用,二、单相整流电路,三、滤波电路,一、直流电源的组成及各部分的作用,改变电压值通常为降压,交流变脉动的直流,减小脉动,1) 负载变化输出电压基本不变； 2) 电网电压变化输出电压基本不变。,直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。,半波整流,全波整流,在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动10，且负载有一定的变化范围。,1. 单相半波整流电路,（1）工作原理,u2的正半周，D导通， ADRLB，uO= u2 。,u2的
2、负半周，D截止，承受反向电压，为u2； uO=0。,（2）UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知变压器副边电压有效值为U2,考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满足：,（3）二极管的选择,经计算，脉动系数S=1.57，很大。,6.2.2单相全波整流电路,（1）全波整流 电路如图 所示。,6.6.2单相全波整流电路,全波整流电路,（2）工作原理：当1端对地为正，2端对地为负时，VD1导通而VD2截止，如图(b)所示，在RL上得到波形为半波的电压。当1端对地为负，2端对地为正时，VD1截止而VD2导通，如图(c)所示，在RL上也可得到波形为半波的电压。这样，当交流电压变化一个周期时，
3、在RL上产生两个半波电压脉冲，如图(d)所示。 输出直流电压 UO=20.45U2=0.9U2,经计算，脉动系数S=0.67， 减少很多。,+,-,+,-,2. 单相桥式整流电路,u2的正半周AD1RLD3B，uO= u2,u2的负半周B D2RLD4 A，uO= -u2,四只管子如何接？,集成的桥式整流电路称为整流堆。,（1）工作原理,若接反了呢？,（2）估算,经计算，脉动系数S=0.67，与全波相同。减少很多。,6.3 滤波电路,（1）工作原理,1. 电容滤波电路,按指数规律下降,滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。,经计算，脉动系数,RL固定，正确选择C可大大降低S,C 越大， RL越
4、大， 放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。,简单易行，UO（AV）高，C 足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。,（3）电容的选择及UO（AV）的估算,若负载开路 UO（AV）？,（4）优缺点,1.21.4U2,T为电源周期 = 0.02S,例6-1 桥式整流中若：UO（AV）=15V, IO(AV)=100mA，UO(AV) =1.2 U2 。求 ：1. C的大小; 2.考虑到电网电压波动范围为10，求电容C的耐压值UCM 。解: 1. 求C的大小:,2. 求C的耐压值UCM:,变压器副边电压有效值为：,取330F/25V 的电解电容。,2. 电感滤波电路,当回路电流减小时，感生电动势的方向
5、阻止电流的减小，从而增大二极管的导通角。电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量的感抗为L。,适于大电流负载！,3. 复式滤波电路,为获得更好的滤波效果，可采用复式滤波电路。,电感应与负载串联，电容应与负载并联。,6.4 稳压电路,一、稳压电路的性能指标,二、稳压管稳压电路,三、串联型稳压电路,四、集成稳压器,一、稳压电路的性能指标,1. 输出电压 2. 输出电流 3. 稳压系数 表明电网电压波动时电路的稳压性能。在负载电流不变时，输出电压相对变化量与输入电压变化量之比。,4. 输出电阻 表明负载电流变化时电路的稳压性能。在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比
6、。,5. 纹波电压 测试出输出电压的交流分量。,二、稳压管稳压电路,稳定电压 UZ：稳压管的击穿电压 稳定电流 IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流 最大耗散功率 PZM：允许的最大功率， PZM= IZM UZ 动态电阻 rz：工作在稳压状态时，rzU / I,1. 稳压管的伏安特性和主要参数,2. 稳压管稳压电路的工作原理,4. 特点: 简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电流变化范围较小的场合。一般用作标准电压。,三、集成稳压器（三端稳压器）,输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V 输出电流：1.5A（W7800）、0.5A （W78M00）、0.1A（W
7、78L00）,1. W7800系列 （1）简介,（2）基本应用,消除高频噪声,使Co不通过稳压器放电,抵销长线电感效应，消除自激振荡,将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串联型稳压电路。,（3）输出电流扩展电路,为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采用射极输出器进行电流放大。,很小,三端稳压器的输出电压,若UBE= UD，则,二极管的作用：消除UBE对UO的影响。,（4）输出电压扩展电路,IW为几mA，UO与三端稳压器参数有关。,电压跟随器隔离作用,电路复杂,+,-,考虑到UREF=UO经计算得：,基准电压,直流稳压电源 完,页 行 6 1 倒12 10 10 21, 1
8、0 倒15 11 9 19 习题1. 4，5，6 21 倒4 22 7 36 6 37 2 53 7 54 12,复习范围,页 行 59 63 习题2. 1，2，3，4，9， 79 7 80 倒1 83 2 11 100 习题4. 1，3，4 142 习题5 . 3，4，6 148 3 149 2 151 4 152 5 附加例题 1，2，3，4,附加例题1： 1）如图所示，输入交流信号vi为5mV，设C对交流短路，求：1， 流过二极管支路电流ID等于多少？2， 画出该电路的小信号模型电路图；3， 交流输出电压vo的值。,C 25,vi,+,-,+,-,vo,5。1k,D 6V,附加例题1：
9、1）如图所示，输入交流信号vi为5mV，设C对交流短路，求：1， 流过二极管支路电流ID等于多少？2， 画出该电路的小信号模型电路图；3， 交流输出电压vo的值。,C 25,vi,+,-,+,-,vo,5。1k,D 6V,解: 1. 求ID:,25,vi,+,-,+,-,vo,R 5。1k,2.,rD=26,3. 求vo: R/rDrD , vo = vi (rD / (25+rD) ) vi/2 = 2.5mV,附加例题2（专科） 计算vo=？,A2,vi,R4,R2,R3,R1,A1,+,-,-,+,vo,vo2,vo1,当 R2=R3=R4=10R1 时： vo = 22 vi,30,附
10、加例3：电路的形式及参数如图所示， (设 rbb=300)（1）确定Q点； （2）估算rbe ； （3）计算Av； （4）计算ri和ro ；(5) 计算Avs (设Rs=100);（6）去掉Ce后再计算(3) 、(4）。解：,（1） 求Q点：,ICIE(VB-0.7)/Re=3.3V/2k1.7mA VCE=VCC-ICRC-ICRe3V IB=IC/=2mA/40=50A,附加例3,（3）计算Av :,（4） 求ri和ro : ri=Rb1/Rb2/rberbe=833ro=RC=2.5k,RL=RC/RL=2.55/(2.5+5)=1.66k则:,（2）估算rbe：,rbe=300+（1+
11、）,附加例3,如果加内阻Rs=100的信号源， 再求： Avs=vo /vs,Avs= -79.70.89 = -71.1671.2（Rs导致了电压放大倍数减小）,而：,附加例3,若没有电容Ce，再求解上题。,此时，Q点和rbe保持不变， 而,=11.5 k,Av变小,ri变大,附加例4：（本科）,证明：,解：,由“虚地”可知，,在M点有:,将（1）代入（2）化简后得：,附加例4：,若R2R4（=1k），则（R3/ R4 ） （R3 /R2 ），上式成为,将数值代入有：,进一步做以下运算,附加例4：, 若R2=0（短路），则M接U-端 , A成为反相比例放大器,且R4不起作用，Rf =R3 ,于是:, 若R4=0（短路），则M接地, A无反馈电阻,工作于负向饱和状态。设A的最大输出为14V，所以有:,附加例4：,
