电工电子技术课件第13章

)1.2
1.2 V UO 35.2V
(1 )1.2 35.2V
0.24
4. 扩大输出电流的方法 IC
V
IR IB
1 W78 2
+R
I1
3 I2
Ui
CI
IQ
CO
IO + UO
I2 I1 I R I B 设 =10,UBE= 0.3V,
UBE IC
R
R=0.5， I2 =1A。 则: IC =4A，输出电流
载
u
u
u
u
u
O
tO
tO
tO
tO
t
220 V
合适的
单向脉动
交流电压 直流电压
滤波
稳压
13.1 单相半波 整流电路
+ uD – iD=iO
u2
2U 2
~
220 V
D
+
u2
RL uｏ
–
o
uO
2U 2
u2 2U2 sint
o
UO
1 2
0
2U2 sin(t)d(t)
iD= iO
0.45U2
I
D
IO
解：
负载电流
I Lmax
UL RL
10mA 2
5mA
I Zmax 2ILmax 2 5mA 10mA
ILmin 0
选择稳压管2CW18（UZ =10~12V,IZ =5mA, IZmax =20mA ）
UCmax 301.1 33V UCmin 30 0.9 27V
33 10kΩ R 27 10kΩ
当u2从最大值开始下降时， D1和D3截止， C 向 RL 放电。
经C 滤波后 uo 的波形变得平缓,平均值提高。
2. 波形及输出电压
当 RL = 时 （C没有放电回路）:
uO
2U 2
RL =
UO 2U2
当 RL 为有限值时:
0
2
t
0.9U2 UO 2U2
RC 越大（C放电越慢） UO 越大。
20 0
55
1.15kΩ R 1.7kΩ 选择1.5k
(33 10)2 P 2.5 1.5103 0.88W
选择1.5k、1W的电阻
13.7 三端集成 稳压器
13.7.1 三端集成稳压器的分类 13.7.2 W78系列三端固定式
集成稳压电路
13.7.3 W78、W79系列三端 集成稳压器的应用电路
例如: W7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A W78M05 输出 5 V，最大电流 0.5 A
封装 塑料封装
金属封装
W7805 13 2
W7905 13 2
UI GND UO GND UI UO
符号
+
1
W7800
+
2
3
2 1
3
_
_
3 W7900 2
1
3. 三端可调输出正稳压器 三端: 电压输入端、电压输出端、电压调整端。 输出正电压且可调。
取
RLC
4T 2
0.04 s
C 0.04s 1000F 40
可选： 1000 F, 耐压50 V 的电解电容
13.5 电感滤 波 电路
1. 电感滤波
+
~ u2
L
+ RL uO
整流后的输出电压：
直流分量被电感 L 短路（L=0）,
交流分量主要降在 L 上。 频率越高，电感越大，滤波效果越好。
一般：UO=0.9U2
2. LC 滤波
+
~ u2
L
+
C
RL uO
当电感线圈的电流发生变化时,要产生自感电动 势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。 然后又经过电容再一次滤波，得到更为平直的输出 电压。
13.6 稳压二极 管稳压电路
13.6.1 稳压二极管稳压电路 的工作原理
13.6.2 稳压二极管稳压电路 元件的选择
3
Ci
Co
Ci : 0.1~1F Co: 1F
+
Uo = 12V 改善负载 的暂态响 应,消除高 频噪声
+
W78 ××系 Ui 列
1 W78 ×× 2 +
3
Ci
Co
Uo
W79 ××系 Ui 列
+
3 W79 ×× 2
1
Ci
Co
Uo
+
2. 提高输出电压的电路
1
2
(1)
+
输出电压
Ui
UO = U + UZ
+ uD – iD=iO
u2
2U 2
~
220 V
D
+
u2
RL uｏ
–
o uO
2U 2
u2 2U2 sint
o
UO
1 2
0
2U2 sin(t)d(t)
iD= iO
0.45U2
I
D
IO
0.45 U 2 RL
U DRM 2U 2
o uD
o
2U2
2 3 t
2 3 t 2 3 t 2 3 t
三、 单相桥式 整流电路
(2)
W78
Ci
3+ U
R
+
+ CO UO
UZ DZ
+ Ui
1 W78
2 +
Ci 3
U
R1 CO
IQ
R2
IR1+
UO IR2
改变R1、R2可改变输出电压
I R2 I R1 IQ I R1
UO U I R2 R2
I R1R. 输出电压可调的稳压电路
+
D4
D1
u1
u2
D3
D2
输入负半周
+
D4
D1
u1 u2
D3
D2
u2
2U 2
+
io RLuo
o
2U 2 uO
o
iD= iO
2 3 t 2 3 t
o
io + uD
RL uo o
2 3 t 2 3 t
2U D2、4 D1、3
2. 参数估算 1) 整流输出电压平均值
u2
2U 2
UO
1
0
2U sin(t)d(t)
一、桥式整流电路（几种画法）
D4 u1 u2
D3
D1 + io
0.45 U 2 RL
U DRM 2U 2
o uD
o
2U2
2 3 t
2 3 t 2 3 t 2 3 t
13.2 单相桥式 整流电路
一、桥式整流电路（几种画法）
D4 u1 u2
D3
+
u1
u2
D1 + io
+
uo RL u1
u2
D2
io
+
+
RL uo u1
u2
D1 D4
D2 RL
io + uo
4. 三端可调输出负稳压器 输出负电压且可调。
13.7.2 W78系列三端固定式集成稳压 电路
内部 结构
+
启
UI
动 电
路
调整电路
基比 准较 电放 压大
保护 电路
+
取
样
电 路
UO
13.7.3 W78、W79系列三端 集成稳压器的应用电路
1. 输出固定电压的稳压电路
+ 1 W7812 2
Ui 抵消输入 长接线的 电感效应， 防止自激
I Lmax
IZ
R UCmin U Z I Z ILmax
UCmax U Z R UCmin U Z
I Z max ILmin
I Z ILmax
限流电阻R的功率： P (2 ~ 3)(UCmax U Z )2 R
例13.3 某稳压管稳压电路，负载电阻RL 由开路变到2k， 交流经整流滤波后的电压UC =30V。设UC的变化范围为 10%，负载电压UL =10V，试选择稳压管和限流电阻R。
+
D1 D2 ~
D4 D3 -
内部接线
外型
+ ~~ -
QL0.5A200
+
~
电路符号
+
~
~
-
QL0.1A 100
13.4 电容滤 波 电路
1. 电路和工作原理
电容 充电
电容 放电
+
+ D4
D1
u1
u2
D3
D2
C
RL
io+
uo= uc
u2正半周D1和D3导通，给 C 充电, u2达到最大 值时，C 两端电压充到最大值。
2.电源电压不变，负载电流变化时稳压过程
IR R
IL
+
+ UR
IZ
u
++ C UC
DZ
+
RL UL
电源电压保持不变，负载电流增大—电阻R上的 压降增大—负载电压下降— 稳压管电流显著减小— 通过电阻R的电流和电阻上的压降保持近似不变—负 载电压近似不变。
RL IL UL IZ IR UR UL
直流稳压电源
1. 直流稳压电源组成 2. 单相半波整流电路 3. 单相桥式整流电路 4. 电容滤波电路 5. 电感滤波电路 6. 稳压管稳压电路