10.1~10.3讲义（ 直流电源-整流、滤波）《模拟电子技术基础》童诗白，华成英南京理工大学.ppt

第十章 直流电源 10.1 直流电源的组成 10.2 整流电路 10.3 滤波电路 10.4 稳压电路 作业10-1 稳压原理 ⑴R1、R2、R3组成采样电路，从输出电压中采集一定比例的电压，作为采样电压，当输出电压变化时，采样电压也发生变化。 ⑵R、DZ组成基准电路，基准电压为稳压管的稳定电压VZ， R为稳压管的限流电阻。 ⑶RC2、T2组成比较放大电路， T2称为放大管，它的集电极电压随基极电压的变化而变化。 ⑷T1为调整管， 它的集电极-发射极电压随基极电压的变化而变化。 调节电位器R2，可在一定范围内调节输出电压VO。 设电位器R2的滑动端在最上面 设电位器R2的滑动端在最下面 具有放大环节的串联型稳压电路 VO↑→V-↑→VB↓ →VO↓ VO↓ →V-↓ →VB↑→VO↑ 稳压原理 该稳压电路可以调节输出电压的大小，输出电压的调节范围为：在理想运放条件下V-=V+ A B 电位器的滑动端到最下面B点时输出电压最大 电位器的滑动端到最上面A点时输出电压最小 这种电路的输出电流较大，并且输出电压可调，但如果输出端短路时，调整管的电流过大而容易烧毁。 ⑴二极管限流保护 ⑵晶体管限流保护 * * 在电子电路及设备中，通常需要电压稳定的直流电源供电。 本章主要介绍单相小功率电源，它将频率为50HZ，有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几百毫安以下的直流电压。 ⑴变压器——降压。 ⑵整流电路——交流电压转换为单一方向的脉动 电压。 ⑶滤波电路——减小电压的脉动，使输出电压平滑。 ⑷稳压电路——使输出直流电压基本不受电网电压的波动和负载电阻变化的影响。 设变压器的副边电压有效值为V2，则其瞬时值为 输出电压平均值为： 负载电流平均值为： 输出电压的脉动系数为： 其中S为脉动系数； Vo1m为输出电压基波峰值； VL为输出电压平均值； 基波峰值计算方法 将u0按傅立叶级数展开： 二极管的正向平均电流为： 二极管承受的最大反向电压为： 设变压器的副边电压有效值为V2，则其瞬时值为 输出电压平均值为： 负载电流平均值为： 输出电压的脉动系数为： 每个二极管的正向平均电流为： 每个二极管承受的最大反向电压为： 整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但脉动较大，含有较大的谐波成分，不能适应大多数电子线路及设备的要求。因此，一般在整流后，还需要利用滤波电路将脉动电压变为平滑的直流电压。 适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。 ⑴如果RL=∞ ⑵RL存在，则 ⑶C=0，则 一般只适用于低电压、大电流的场合。 为了提供更加稳定的直流电压，需要在整流滤波电路之后加上稳压电路，以保证当交流电网电压波动或负载在一定范围内变化时，直流输出基本上保持恒定。 稳定电压VZ：指稳压管通过规定的测试电流时，稳压管两端的电压值。 稳定电流IZ：指稳压管的工作电压等于稳定电压时通过管子的电流；稳压管的电流低于该值，稳定效果变差；高于此值，并不超过最大工作电流IZM均可正常工作，且电流愈大，稳定效果愈好。超过最大工作电流IZM，则稳压管容易烧坏。 假设稳压电路的输入电压VI保持不变 ⑴负载变化时： ⑵VI变化时： 假设稳压电路的负载RL保持不变 ⑶电路参数的选择 在选择元件时，应首先知道负载所要求的输出电压、负载允许流过的电流范围、稳压电路的输入电压的波动范围。 输入电压VI的选择： 稳压管的选择： 限流电阻R的选择： 稳压管稳压电路的输出电流较小，（它的变化范围为IZM-IZ），输出电压不可调（稳压管的稳压值VZ），不能满足很多场合下的应用。 输出电流的变化范围为 输出电流的变化范围为 稳压原理 要使调整管具有电流放大作用，必须使它工作在放大区。 由于调整管和负载串联在一起，所以该电路也称为串联型稳压电路。 串联型稳压电路解决了输出电流较小的问题，但是输出电压还是不可调，并且输出电压（VO=VZ-VBE）将因VBE的变化而变，稳定性差。