模拟电路CHAP10直流稳压电源概论.ppt

四川大学生物医学工程中心 * 10.1 小功率整流滤波电路 10.3 串联反馈式稳压电路 *10.4 串联开关式稳压电路 *10.5 直流变换型电源 10.0 引言 10.2 稳压二极管稳压电路 如何将50Hz、220V的交流电压变为6V的直流电压？ 220V交流电压经整流后是否输出220V的直流电压？ 将市场销售的6V直流电源接到收音机上，为什么有的声音清晰，有的含有交流声？ 对于同样标称输出电压为6V的直流电源，在未接收音机时，为什么测量输出端子的电压，有的为6V，而有的为7~8V？用后者为收音机供电，会造成收音机损坏吗？ 为什么有的直流电源在电网电压变化和负载变化时输出电压基本不变，而有的随之变化？ 一个5V交流电压是否可能转换为6V直流电压？ 一个3V电池是否可以转换为6V的直流电压？ 对于一般直流电源，若不慎将输出端短接，则一定会使电源损坏吗？ 线性电源和开关电源有何区别？它们分别应用在什么场合为好？ 10.0 引言 直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。 组成 各部分功能 变压器： 整流： 滤波： 稳压： 降压 滤除脉动 交流变脉动直流 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力 10.1 小功率整流滤波电路 10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 滤波电路 1. 工作原理 10.1.1 单相桥式整流电路 利用二极管的单向导电性 1. 工作原理 10.1.1 单相桥式整流电路 利用二极管的单向导电性 10.1.1 单相桥式整流电路 3. 纹波系数 2. VL和IL 4. 平均整流电流 5. 最大反向电压 10.1.2 滤波电路 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。 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 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。 几种滤波电路 10.1.2 滤波电路 （a）电容滤波电路 （b）电感电容滤波电路（倒L型） （c）?型滤波电路 10.1.2 滤波电路 1 电容滤波电路 10.1.2 滤波电路 电容滤波的特点 A. 二极管的导电角 ? ? ， 流过二极管的瞬时电流很大。 B. 负载直流平均电压 VL 升高 ?d = RLC 越大， VL 越高 C. 直流电压 VL 随负载电流增加而减少 当 ?d ?（3 ? 5） 时， VL = ( 1.1 ? 1.2 )V2 10.1.2 滤波电路 VL 随负载电流IL的变化 10.1.2 滤波电路 2 电感滤波电路 v2 v1 RL L vL 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。 10.1.2 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 越高，XL 越大,电压大部分降在XL上。 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。 vL=0.9v2 当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为： (2)电感滤波的特点 整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。 例题 10.1.2 图10.1.8所示为一倍压整流电路，变压器副边电压 C1 v1 v2 D2 D1 C2 VO - + 10.2 稳压二极管稳压电路 10.2.1 稳压电源质量指标 10.2.3 稳压管稳压电路的组成 10.2.4 稳压原理 10.2.5 稳压管稳压电路的性能指标 10.2.6 电路参数的选择 10.2.2 稳压电路的分类 输出电压 10.2.1 稳压电源质量指标 输出电压变化量 输入调整因数 电压调整率 稳压系数 输出电阻 温度系数 10.2.2 稳压电路的分类 稳压管 稳压电路 开关型 稳压电路 线性 稳压电路 常用稳压电路 (小功率设备) 以下主要讨论线性稳压电路。 电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。 效率较高，目前用的也比较多。 10.2.3 稳压管稳压电路的组成 ～220V v2 RL R 50Hz + C - I R + - I O V O V I I Z D Z + 稳压电路 IZmin ≤ IZ ≤ IZmax 满足 输出电压VO就基本稳定 10.2.4 稳压原理 ～220V v2 RL R 50Hz + C - I R + - I O V O V I I Z D Z + 稳压电路 电网电压? 电网电压? VI ? VO (VZ)? IZ? IR? VR? VO (VZ) ? VI ? VO