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第八章 直流电源 本章重点及教学要求 整流、滤波、稳压电路的结构、工作原理及输出电压的计算。 8.1 单相整流电路 1. 整流输出直流电压Uo 1. 整流二极管中的平均电流ID 一、工作原理 1. 整流输出直流电压UO 思考题： 单相桥式整流电路中，如果：(1)D3接反；(2) 因过电压D3 被击穿短路；(3) D3断开，试分别说明其后果如何？ 8. 2 滤波电路 1. 空载时的情况(RL→∞) 分析: 设uc (0-) = 0 (1) u2 ＞0 (正半周) ②在π/ 2＜ωt ＜π时 则 u2＜uc (2) u2 ＜0 (负半周) ① 在π＜ωt ＜3π/ 2， 当 uc＜| u2 |＜√2U2 时 3. 滤波电路的主要参数估算 (1) 输出电压UO 放电时间常数一般取 4. 滤波电路的外特性 (1) 外特性——输出电压Uo随输出电流Io的变化规律 (2) 外特性曲线如图8.2.3所示 例: 有一单相桥式电容滤波整流电路所示，已知交流电源频率 f ＝50 HZ， U1 = 220V，负载电阻RL＝200 Ω，要求直流输出电压Uo＝30V，选择整流二极管及滤波电容器。 ∵ f = 50 HZ T = 1 / f = 0.02 s 2. 电感低通滤波电路 8.3 稳压电路 8.3.1 稳压电路的技术指标 1. 稳压原理 ② ∵UZ = UO ∴ UZ 的值是根据负载 RL的要求确定； 根据负载 RL的变化范围确定输出电流的变化范围，一般取 ①电阻 R 值的确定 要求： 稳压原理：利用电压串联负反馈作用，使输出电压稳定。 (2) Ui 不变，负载 RL 变化的稳压过程 稳压工作过程：设RL 不变 1. CW78系列 输出固定正电压，有5 V、8V、12V、15V、18V等； 型号： W7805、 W7808、 W7812、 W7815等； 2. CW79系列: 输出固定负电压，有－5V、－8V、－12V、－15V等； 型号： W7905、W7908、W7912、W7915、W79等； 2. CW78系列稳压电路 1. 输出正电压电路 2. 输出正、负电压电路 (1) 扩大输出电压UO的电路 图 8.3.2 串联反馈式稳压电路 8.3.3 串联反馈式稳压电路 1. 串联型稳压电路的结构和工作原理 串联式稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成 UO 若Ui IC IB UBE UO 工作过程：根据电路原理图有下式 (1) RL 不变, Ui 波动的稳压过程 UBE = UZ－UO Ui = UCE + UO 若RL UBE IB IC UO UO 因三极管调整了输出电流范围，故T 称为调整管。 8.3.3 串联反馈式稳压电路 2. 可调串联稳压电路 图8.3.3 输出可调 串联稳压电路 Uf = UBE2 + UZ 8.3.3 串联反馈式稳压电路 UO 达到在 Ui 波动、RL变化时，输出电压保持不变，起到稳压的作用。 若Ui UO Uf UBE2 UCE2 UCE1 IB1 图 8.3.3 输出可调 串联稳压电路 VB1 IC1 8.3.3 串联反馈式稳压电路 8.4 集成稳压电路 8.4.1 固定式集成三端稳压器 1 端: 输入端 2 端: 公共端 3 端: 输出端 1 2 3 1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端 CW7900系列金属封装 该器件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节 CW7800系列金属封装 1 2 3 图8.4.1 CW78系列集成三端稳压器 8.4.1 固定式集成三端稳压器 图8.4.2 固定式集成三端稳压器的典型接法 C1 防止自激振荡 C2 减小输出纹波和高频干扰 电容器的作用 W78×× 3 1 2 + - + - Ui Uo C1 C2 + + (a) 78 ××接线图 W79×× 3 2 1 - + - + Ui Uo C1 C2 + + (c) 79 ××接线图 8.4.1 固定式集成三端稳压器 图8.4.3 集成稳压电源实际电路 输出正电压 8.4.2 应用电路 图8.4.4 集成稳压电源实际电路