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半导体器件基础及稳压电路.ppt

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半导体器件基础及稳压电路要点

“学生阶段所学的东西在以后的工作、学习中或许很多没有直接应用到,但我们在整个系统学习过程中培养了自己的学习能力、良好的学习习惯、思维方式。 1.6.2 滤波器 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成份又有交流成份。 滤波原理:滤波电路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。 方法:将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。 1.6.2 电容滤波器 1. 电路结构 2. 工作原理 u uC时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也给电容充电, uC 增加,uo= uC 。 u uC时,二极管截止,电容通过负载RL 放电,uC按指数规律下降, uo= uC 。 + C ic i – + + – a D uo u b RL io = uC 3. 工作波形 uo u ?t O ?t O 4. 电容滤波电路的特点 (T — 电源电压的周期) (1) 输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间 常数RLC有关。 RLC 越大 ? 电容器放电越慢 ? 输出电压的平均值Uo 越大,波形越平滑。 近似估算取: Uo = 1. 2 U ( 桥式、全波) Uo = 1. 0 U (半波) 当负载RL 开路时,UO ? 为了得到比较平直的输出电压 例: 有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率 f=50Hz,负载电阻 RL = 200?,要求直流输出电压Uo=30V,选择整流二极管及滤波电容器。 流过二极管的电流 二极管承受的最高反向电压 变压器副边电压的有效值 u RL uo + + – – ~ + C 解:1. 选择整流二极管 可选用二极管2CP11 IOM =100mA URWM =50V 例:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率 f=50Hz,负载电阻 RL = 200?,要求直流输出电压Uo=30V,选择整流二极管及滤波电容器。 取 RLC = 5 ? T/2 已知RL = 50? u RL uo + + – – ~ + C 解:2. 选择滤波电容器 可选用C=250?F,耐压为50V的极性电容器 18.2.2 电感电容滤波器 1. 电路结构 L u RL uo + + – – ~ + C 2. 滤波原理 对直流分量: XL=0 ,L相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在L上。因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。 当流过电感的电流发生变化时,线圈中产生自感电势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。 LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合,用于高频时更为合适。 1.6.3 直流稳压电源 稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。 稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。其内阻越小,稳压性能越好。 稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以是一个独立的电子部件。 18.3.1 稳压管稳压电路 2. 工作原理 UO = UZ IR = IO + IZ U I UZ RL?(IO?)? IR ? 设UI一定,负载RL变化 UO 基本不变? IR (IRR) 基本不变 ? UO (UZ ) ? ? IZ? ? 1. 电路 + – UI RL + C IO UO + – + – u IR R DZ Iz 限流调压 稳压电路 1.6.3 稳压管稳压电路 2. 工作原理 UO = UZ IR = IO + IZ U I UZ UI?? UZ ? 设负载RL一定, UI 变化 UO 基本不变? IRR ? ? IZ ? ? IR ? ? 1. 电路 + – UI RL + C IO UO + – + – u IR R DZ Iz 3. 参数的选择 (1) UZ = UO (2) IZM= (1.5 ~ 3) ICM (3) UI = (2 ~ 3) UO (4) 为保证稳压 管安全工作 为保证稳压 管正常工作 适用于输出电压固定、输出电流不大、且负载变动不大的场合。 18.3.2 恒压源 由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源。 UO RF R2 R1 + – + + ? – ? RL + – UZ R DZ +U UO RF R2 R1 + + ?

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