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第十章 直流电源 第十章 直流电源 §10.1 直流电源的组成 §10.2 单相整流电路 一、对整流电路要研究的问题 二、单相半波整流电路 2. UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知变压器副边电压有效值为U2 三、单相桥式整流电路 2. 输出电压和电流平均值的估算 3. 二极管的选择 三相桥式整流电路 3. 参数计算 §10.3 滤波电路 一、电容滤波电路 2. 二极管的导通角 3. 电容的选择及UO（AV）的估算 二、倍压整流电路 讨论 §10.4 稳压管稳压电路 一、稳压电路的性能指标 二、稳压管稳压电路 2. 稳压管稳压电路的工作原理 3. 稳压管稳压电路的主要指标 5. 稳压管稳压电路的设计 讨论：稳压管稳压电路的设计 §10.5 串联型稳压电路 3. 串联型稳压电路的基本组成及其作用 三、集成稳压器（三端稳压器） 实物外形 （2）基本应用 （3） 输出电流扩展电路 （4）输出电压扩展电路 2. 基准电压源三端稳压器 W117 §10.6 开关型稳压电路 一、开关型稳压电源的特点及基本原理 构成开关型稳压电源的基本思路: 将交流电经变压器、整流滤波得到直流电压 ↓ 控制调整管按一定频率开关，得到矩形波 ↓ 滤波，得到直流电压 一般情况下开关电源效率高过线性稳压电路 ，过去，我们使用的大多是线性稳压电源，它带一个沉重的变压器。 今天，开关电源普及，连手机充电器都是开关电源。 开关电源的优点： 1.体积小，重量更轻（体积和重量只有线性电源的20～30%）； 2.转换效率高，更省电（开关电源效率一般高于70%，而线性电源只有30～40%）； 3.自身抗干扰性强、电压范围宽。 当然，跟线性电源相比，开关电源也有不足之处，比如，输出纹波大；因 以开关方式工作，有较大的电磁干扰 。 开关型稳压电路的发展及分类 二、串联开关型稳压电路 2. 波形分析及输出电压平均值 3. 稳压原理 三、并联开关型稳压电路（升压型） 2. 输出电压 讨论 7805 7809 7812 7815 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，构成串类型稳压电路。 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。 IW为几mA，UO与三端稳压器参数有关。 隔离作用 基准电压 输出电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。 减小纹波电压 保护 稳压器 一、开关型稳压电路的特点和基本原理 二、串联开关型稳压电路 三、并联开关型稳压电路 线性稳压电源：结构简单，调节方便，输出电压稳定性强，纹波电压小。缺点是调整管工作在甲类状态，因而功耗大，效率低（20％～49％）；需加散热器，因而设备体积大，笨重，成本高。 若调整管工作在开关状态，则势必大大减小功耗，提高效率，开关型稳压电源的效率可达70％～95％。体积小，重量轻。适于固定的大负载电流、输出电压小范围调节的场合。 引入负反馈，控制占空比，使输出电压稳定。 AC→DC→AC→DC （１）、按调整管与负载的连接方式： 串联型和并联型。 （２）、按稳压的控制方式： 脉冲宽度调制型（PWM）、 脉冲频率调制型（PFM）、 和混合调制（即脉宽—频率调制）型。 （３）、按调整管是否参与振荡： 自激式和他激式。 （４）、按使用开关管的类型： 晶体管、VMOS管和晶闸管型。 T截止， D导通， uE≈ －UD ；L 释放能量，C 放电。 T、D 均工作在开关状态。 T饱和导通， D截止，uE≈ UI；L 储能，C 充电。 uB＝UH时 uB＝UL时 1. 电路组成及工作原理 关键技术：大功率高频管，高质量磁性材料 稳压原理：若某种原因使输出电压升高，则应减小占空比。 已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断下列情况下输出电压平均值UO（AV）≈？ 1. 正常工作； 2. C开路； 3. RL开路； 4. D1和C同时开路； 5. D1开路。 *10.3.3 其它形式的滤波电路 一、电感滤波电路 图10.3.8 单相桥式整流电感滤波电路 电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。 1、滤波原理 对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上。 对谐波分量: f