十三 串联稳压电源.ppt

十三、串联稳压电源 一、实验内容 1、研究稳压电源的主要特性，掌握串联稳压电源的原理 2、学会稳压电源的调试及测量方法 二、实验仪器 直流电压表 直流毫安表 示波器 数字万用表 三、预习要求 预习串联稳压电源原理 四、实验内容 1、直流稳压电源结构 1、单相桥式整流电路 u2负半周时电流通路 桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形 几种常见的硅整流桥外形： 2、整流电路的主要参数 整流输出电压的平均值与脉动系数 2）、脉动系数Ｓ S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1m与平均值Uo之比。 3、滤波电路 交流 电压 4、串联稳压电路 1）、电路结构的一般形式 2）、具有放大环节的串联型稳压电路 串联式稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。 一种实际的串联式稳压电源 输出电压的确定和调节范围 3）、过流保护 为避免使用中因某种原因输出短路或过载?致使调整管流过很大的电流，使之烧坏故需有快速保护措施。 限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。 5、集成稳压电源 随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端集成稳压器。 本节主要介绍常用的W7800系列三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。 该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。 应用电路 输出为固定电压的电路 提高输出电压的电路 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL uo u2正半周时电流通路 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u2 D4 D2 D1 D3 RL uo A B uo + A C - ~+~- ~ + - ~ 整流输出电压的平均值Uo和输出电压的脉动系数S是衡量整流电路性能的两个主要指标。 1）. 整流输出电压平均值（Uo） 全波整流时，负载电压 Uo的平均值为: 负载上的(平均)电流: 用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得: 整流 脉动 直流电压 滤波 直流 电压 滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。 原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C + – uo t uo t RL接入（且RLC较大）时 RL未接入时 T UO RL + – + – UZ UI iR iZ iL 实际上是射极输出器，Uo=UZ-UBE 。但带负载的能力比稳压管强。 负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变化量扩大（1+?）倍。 T UO RL + – + – UZ UI iR iZ iL 串联式直流稳压电路的基本形式 两个主要缺点： (1) 稳压效果不好。 (2) 输出电压不可调。 改进的方法：在稳压电路中引入带电压负反馈的放大环节。 T + _ UI UO 比较放大 基 准 取 样 UR FUO + _ C2 RL 调整元件 + – + – R3 T1 T2 UZ R RW1 RW2 R1 RW R2 RL UO + _ + _ UI UB2 稳压原理 当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高时 Uo UB2 UBE2( = UB2-UZ） UC2 Uo T1 R T1 IL 当IL不超过额定值时，T1截止； 当IL超过额定值时， T1导通，其集电极从T1的基极分流。 1 2 3 1 2 3 W7800系列稳压器外形 W7900系列稳压器外形 1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端 1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端 + _ W7800系列稳压器 基本接线图 Co W7800 CI UI + _ Uo 1 3 2 0.1~1?F 1μF 正负电压同时输出电路 W78