直流稳压电源的课件.ppt

　　　为了提高整流电路的性能，抑制变压器的直流偏磁，减小对电网的不利影响，常采用桥式整流电路。 常见的几种整流电路 实际电源举例 -24V N2 C1 N3 N1 3A 2000?F 50V FU2 C2 1A .047?F FU1 2CZ12?4 直流 交流 24V ~220V 　变压器副绕组N3的电压约为20V，电源输出电压为-24V，电流为1.8A。 C2：抑制高频干扰； 　副绕组N2的电压为5.5V，供照明指示灯用。 直流24V电池的极性可任意接入。 12.4线性稳压电路 12.4.1线性并联稳压电路 12.4.2 线性串联稳压电路 12.4.3电压基准电路 稳压电路将变化的直流电压转换成稳定的直流电压，满足高性能电子电路对直流电源的要求。因此，稳压电路是决定直流稳压电源质量的关键电路。 分类： 　　按稳压电路中调节元件与负载的连接方式分，有并联稳压电路和串联稳压电路。 　　按稳压电路中调节元件的工作状态分，有线性稳压电路和开关稳压稳压电路。 　　在线性稳压电路中，调节元件工作在线性状态；而在开关稳压电路中，调节元件工作在开关状态（饱和或截止）。 12.4线性稳压电路 1．电路组成和工作原理 12.4.1线性并联稳压电路 当任何因素，例如VI增加，引起输出电压VO增加时，将发生下述自动调节过程： VO↓ VO=VI - VR 　　即任何因素引起的输出电压的增加量，被电路的自动调节引起的减少量抵消，维持输出电压基本恒定。 　　调节元件稳压管是通过自身的特性调节电流实现稳压的。 2．主要技术指标 1）特性指标 另外，输入电压的最小值必须保证稳压管击穿稳压，故输入电压范围是： 输出电压不能调节，等于稳压管的稳定电压，即： 所以，最大输出电流是： 由此可以计算整流滤波电路的参数。 又 输出端开路是直流稳压电源经常出现的工况，此时，稳压管的电流达到最大值，故输入电压的最大值是 ： 　稳压管稳压电路的自动调节能力主要取决于稳压管的电流调节范围[IZmin，IZmax]，IZmin是稳定电流，IZmax是稳压管允许的最大电流，等于额定功耗PZ除以稳定电压VZ。限流电阻R的取值，必须保证稳压管工作在电流调节范围内。 rZ 　稳压电路的质量指标是衡量输出电压变化量大小的指标。可以根据交流等效电路计算。如图12.4.2 ，rZ是稳压管的动态电阻，通常远小于限流电阻R。 输出电阻： 温度系数： 设滤波电路的纹波系数为γI，则稳压电路输出电压的最大纹波系数（负载开路）的计算如下： 式中，VIγ和VI分别是滤波电路输出的纹波电压和直流分量（直流输出电压）。 可见，限流电阻R越大、稳压管的动态电阻rZ及温度系数αZ越小，稳压电路的质量越好。 2）质量指标 电压调整率： αZ是稳压管的温度系数。 稳压管稳压电路的转换效率为： 　　输出电流越大，转换效率越高。当输出最大电流时，功率转换效率最大。 因为 3) 功率转换效率 稳压电路的输出功率与输入功率之比即是转换效率。 最大转换效率为： rZ 例题：电路如图所示。设整流滤波电路的最大输出直流电压为12V，纹波系数为0.1；稳压管的稳定电压是6V，稳定电流是5mA，额定功率是250mW，动态电阻是15Ω，温度系数是5mV/0C。试选择限流电阻，求直流输出电压、最大输出电流和电路的各项质量指标。 解：稳压管的最大稳定电流为 得： 最大输出电流： 电压调整率： 如果电网电压有效值变化±10%，则整流滤波输出电压亦变化±10%，引起的输出直流电压变化量如下： 输出电阻： 可选择R=150Ω。 续解：输出电流变化引起的直流电压变化量为: 温度系数为 如果环境温度变化500C，则最大输出电压变化为: 直流输出电压总变化量为: 纹波系数为: 综上所述，稳压管稳压电路输出电压固定，不能调节；受稳压管额定功率的限制，输出电流小，输出功率小；质量不够高。但电路简单，可作为小功率电子电路的电源。 1．电路组成和工作原理 12.4.2 线性串联稳压电路 调整管T工作在放大区，并且与负载RL串联，故称为线性串联稳压电路。 1．电路组成和工作原理 12.4.2 线性串联稳压电路 输入电压VI增加引起输出电压VO增加，电路将发生下述自动调整过程（负反馈过程）: VO↓ VI增加引起输出直流电压VO的增加量，被电路的自动调节引起的减少量抵消，维持输出电压VO基本恒定。 12.4.2 线性串联稳压电路 取样电路对运放引入深度负反馈，所以: 输出电压与基准电压成正比，与取样电阻的分压系数成反比。调整电位器RP，可调整输出直流电压。 当RP2=0时，输出直流电压最大；当RP2=RP时，输出直流电压最小。 2．输出直流电压和调节范