电工学行小帅第11章节直流稳压电源MicrosoftPowerPoint演示文稿.ppt

第11章 直流稳压电源 11.1 直流稳压电源组成及各部分的作用 11.2 整流电路 11.3 滤波电路 11.4 稳压电路 11.5 开关型稳压电源 11.6 Multisim在直流稳压电源中的应用 本章要求 11.1 直流稳压电源组成及各部分的作用 大多数的电子电路都需要稳定的直流电源来供电，但目前市电供给的是交流电，因此需要将交流电源变换成直流电源。 单相交流电经电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图及各电路的输出波形如下图所示。 11.2 整流电路 11.2.1 全波整流电路 全波整流电路如下图a所示。变压器T二次侧中心抽头接地。变压器二次线圈上可以得到两个大小相等相位相反的交流电压，它们分别加到整流管VD1、VD2上。信号在正半周时，1端对地为正，2端对地为负，二极管VD1正偏导通而VD2反偏截止，电流流向如图b所示，在RL上得到波形为上半周的电压。信号在负半周时，2端对地为正，1端对地为负， VD2正偏导通而VD1反偏截止，电流流向如图c所示，在RL上得到波形为下半周的电压，但电流流向和正半周相同。最后在RL上得到波形如图d 所示，在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。 11.3 滤波电路 滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L 应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。 滤波电路有电容、电感、复式滤波电路等多种，现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如下图所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C 11.4 稳压电路 11.4.1 串联型稳压电路简介 将稳压管与适当数值的限流电阻相配合就可以组成稳压管稳压电路，这种电路虽然简单，但受稳压管最大稳定电流限制，输出电流不能太大，而且输出电压不可调，稳定性也不理想，实用的串联型稳压电路的方框图如下图所示。 串联型稳压电路主要有：取样电路、基准电压电路、比较放大电路、电压调整电路（主要由调整管组成）组成。取样电路的作用是：把输出电压及其变化量采集出来加到比较放大电路的输入端；基准电压电路作用是：为稳压电路提供稳定的基准电压；比较放大电路作用是：将取样电路采集的电压与基准电压进行比较并放大，进而推动电压调整电路工作。电压调整电路作用是：在比较放大电路的推动下改变调整环节的压降，使输出电压稳定。串联型稳压电源的内阻很小，如果输出端短路，则输出短路电流很大。同时输入电压将全部降落在调整管上，使调整管的功耗大大增加，调整管将因过损耗发热而损坏，为此必须对稳压电源的短路进行保护。 11.4.2 集成稳压器 将串联稳压电源和保护电路集成在一起就是集成稳压器。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：输入端、输出端和公共端，称为三端集成稳压器。它的电路符号如下图所示，外形如下图所示。 集成稳压器与一般分立元件的稳压器比较，具有稳压性能好，可靠性高，组装和调试方便等优点，因此获得了广泛的应用。目前集成稳压器已发展到数百个品种，下面主要讲述三端固定电压式集成稳压器 如图 是W78系列基本应用电路，输入电容是用来改善纹波和抑制过电压的，输出电容是用来改善负载瞬态响应的，该电路输出电压不可调。需输出负电压时，选用W7900系列。 下图是输出电压可调电路，通过改变电位器动端来改变输出电压。 下图是同时输出正、负两组电压的电路接线图，它可利用W7800系列和W7900系列的三端固定电压式集成稳压器，很容易地组成正、负电压同时输出的稳压电源。 11.5 开关型稳压电源 11.5.1 开关型稳压电源的基本原理 开关稳压电源的方框图如图下所示。图中220V、50Hz的市电通过整流滤波转换成直流电压输到开关管。开关管将输入的直流电压转变为脉冲电压，该脉冲方波电压通过输出回路中的高频整流电路和滤波器转换成直流电压供给负载。开关管是开关稳压电源的核心器件。它和输出回路一起组成开关稳压电源的主回路。稳压的任务是由控制电路来完成的。控制电路内部包含有基准电源，振荡器，比较放大器，脉宽调制器(或脉频调制器)等。开关稳压电源按开关调整管与负载的连接方式可分为串联型和并联型；按稳压的控制方式可分为脉冲宽度调制型和脉冲频率调制型。控制电路稳定输出电压的过程是：当负载阻值增大或输入电网电压升高而引起开关稳压电源的输出电压升高时，取样电路将这种变化送给控制电路，控