第27讲 第十章直流稳压电源(一)(新版).doc

第16章 直流稳压电源 大纲要求：掌握桥式整流及滤波电路的工作原理、电路计算；串联型稳压电路工作原理，参数选择，电压调节范围，三端稳压块的应用 了解滤波电路的外特性；硅稳压管稳压电路中限流电阻的选择 了解倍压整流电路的原理；集成稳压电路工作原理及提高输出电压和扩流电路的工作原理 （2）主要性能指标 （3）桥式整流电容滤波电路 整流电路的后面加接滤波电路，滤去交流成分1）电路和工作原理u2为正半周，当u2由零上升时，V1、V3导 通，C被充电，同时电流经V1、V3向负载电阻供电。忽略二极管正向压降和变压器内阻，电容充电时间常数近似为零，因此uo=uc≈u2，在u2达到最大值时，uc也达到最大值，然后u2下降，此时，ucu2，V1、V3截止，电容C向负载电阻RL放电，由于放电时间常数τ=RLC一般较大，电容电压uc按 指数规律缓慢下降，当下降到|u2|uc时，V2、V4导通，电容C再次被充电，输出电压增大，以后重复上述充放电 过程。其输出电压波形近似为一锯齿波直流电压。 2）波形及输出电压 VL随负载电流 IO的变化关系曲线如图所示。 16.1.3 倍压整流电路 e2 正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2 截止，电流经过D1 对C1充电，将电容Cl上的电压充到接近e2 的峰值，并基本保持不变。e2 为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，Dl截止。此时，Cl上的电压Uc1＝与电源电压e2 串联相加，电流经D2 对电容C2 充电，充电电压Uc2≈。如此反复充电，C2 上的电压就基本上是了。它的值是变压器电级电压的二倍，所以叫做二倍压整流电路。 (2)稳压原理 1)当输入电压变化时如何稳压 根据电路图可知 输入电压VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，从而使IZ增加，IR增加，使VR增加，从而使输出电压VO减小。这一稳压过程可概括如下： VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓ 这里VO减小应理解为，由于输入电压VI的增加，在稳压二极管的调节下，使VO的增加没有那么大而已。VO还是要增加一点的，这是一个有差调节系统。 当负载电流变化时如何稳压 负载电流IO的增加，必然引起IR的增加，即VR增加，从而使VZ=VO减小，IZ减小。IZ的减小必然使IR减小，VR减小，从而使输出电压=VO增加。这一稳压过程可概括如下： IO↑→IR↑→VR↑→VZ↓（VO↓）→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑ 限流电阻的计算 稳压二极管稳压电路的稳压性能与稳压二极管击穿特性的动态电阻有关，与稳压电阻R的阻值大小有关。稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻R越大，稳压性能越好。 稳压电阻的计算如下。 （1）当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin，由此计算出来稳压电阻的最大值，实际选用的稳压电阻应小于最大值。即 （2）当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax，由此可计算出来稳压电阻的最小值。即 稳压二极管在使用时，一定要串入限流电阻，不能使它的功耗超过规定值，否则会造成损坏！ 16.2.2 串联型稳压电路 稳压电路用来在交流电源电压波动或负载变化时稳定直流输出电压。采用三极管作为调整管 并与负载串联的稳压电路，称为串联型晶体管稳压电路；调整管并与负载并联的稳压电路，称为并联型晶体管稳压电路；当调整管工作在线性放大状态则称为线性稳压器。（）串联型稳压电路的工作原理当输入电压UI增大（或负载电流IO减小）引起输出电压UO增加时，取样电压UF随之增大，UZ与UF的 差值减小，经A放大后使调整管的基极电压UBI减小，集电极IC1减小，管压降UCE增大，输出电压UO减 小，从而使稳压电路的输出电压上升趋势受到抑制，稳定了输出电压。同例，当输入电压UI减小（或负载电流IO增大）引起输出电压UO减小时，电路将产生与上述相反的稳压过程，维持电压基本不变。可见UCE 的自动调节使输出电压恒定 。 （）输出电压的调节范围 16.2.3 集成三端稳压器 将线性串联稳压电源和各种保护电路集成在一起就得到了集成稳压器。早期的集成稳压器外引线较多，现在的集成稳压器只有三个外引线：输入端、输出端和公共端。它的电路符号如图2.07所示，外形如图2.08所示。 要特别注意，不同型号，不同封装的集成稳压器,它们三个电极的位置是不同的，要查手册确定。