电子电工课程设计95614855(1)

下图给出了三端集成稳压器的接线方法，Ci 用以抵消输入 端较长接线的电感效应，防止产生自激振荡。Ci 一般在 0.1 ~ 1 F 之间 Co 是为了瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较 大的波动。 Co 可取 1 F 。
+ 1 W7812 2 +
3
Ui
Ci
Co
Uo = 12 V
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(3)扩大输出电流的电路 可采用外接功率管 T 的方法来扩大输出电流。 +
UI
1
2
+
W78 3+
UI Ci
U +
+ CO UO
UZ DZ
IC T
R IB IR
1W78 2
I1
3
I2
IO +
Ci
I3
CO
UO
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(4) 集成运算放大器
运算放大器的符号
反相 输入端
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2020/11/28
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下图是半导体直流电源的原理方框图,它表示把交流电 变换为直流电的过程。
变压
整流
滤波
稳压
交流 电源
负载
u
u
u
u
u
O
tO
tO
tO
tO
t
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变压
交流 电源
整流
滤波
稳压 负载
一、 整流电变压器路
变压器
u
交流
电源Leabharlann BaiduO
t
u
O
t
将交流电源电压变换为符合整流需要的 电压。
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二、 整流电路
整流电路中最常用的是单相桥式整流电路它由四个二极管 D1 D4 接成电桥的形式构成。
D4
+
~
u
D3
D1
io
+
D2
RL
uo
+
~
u
io + RL uo
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信号传 输方向
1). u+ u–
相当于两输入端之间短路 ，但又未真正短路，故称 “ 虚短路” 。
u– i_
Auo
–
uo
i+
+
u+
+
同相 输入端
输出端
2). i+ i_ 0
相当于两输入端之间 断路，但又未真正断路， 故称 “虚断路”。
三、 滤波器
1、电容滤波器(C 滤波器)
电容滤波器的组成和工作原理，如下图所示。
电容 充电
电容 放电
D4
D1
+
~
u
D3
D2
C
RL
uio+o= uc
二极管导通时给电容充电，二极管截止时电容向负载放电； 滤波后输出电压 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
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经 C 滤波后 uO 的波形
可见放电时间常数 t = RLC越大，脉动越小，输出电
压平均值越高，一般要求 式中 T 是 uO 的周期。
uO
t t
t
t'
O
2
t
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2、电感电容滤波器(LC 滤波器)
L
+
~
u
C
RL
当通过电感线圈的电流发生变化时，线圈中要产生自感电 动势阻碍电流的变化，因而使负载电流和负载电压的脉动大 为减小。频率越高，电感越大，滤波效果越好，而后又经过 电容滤波，使输出电压更为平直。
在一个周期内，通过电阻的电流方向相同，在负载上 得到的是全波整流电压 uo。
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u
由于二极管的正向压降 很小，因此可认为 uO 的波形
和 u 的正半波是相同的。 iO
为输出电流。
o uO
2 3 t
o iO
2 3 t
Im
o
2 3 t
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工作原理：
+ D4
+
~
u
–
D3
D1
io
+
uo
RL
D2
在 u 的正半周， D1 和 D3 导通，D2 和 D4 截止(相当于开 路)电流的通路如图中红色箭头所示。
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+
–
D4
+
~
u
D3
D1
io
+
RL uo
D2
在 u 的负半周，D2 和 D4 导通， D1和 D3 截止(相当于 开路)，电流的通路如图中绿色箭头所示。
三端集成稳压器的几种应用电路：
(1) 同时输出正、负电压的电路
~24 V ~220 V
~24 V
+ C
1000 F
1000 F
+ C
1 W7815
3
Ci 0.33 F
2 +15 V
CO 1 F
Ci 0.33 F
1
CO 1 F
3 W7915 2
15 V
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(2)提高输出电压的电路 输出电压 UO = U + UZ
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2、 集成稳压电源
本节主要介绍 W7800 系列(输出正电压)和 W7900 系列 (输出负电压)，它们的电路符号如下图所示:
+ W7800 +
1
2
_
_
W7900
3
2
3
1
这种稳压器只有输入端、输出端和公共端三个引出端，
故也称为三端集成稳压器。W7800 系列 1 为输入端，2 为输出
图中各环节的功能如下： 1. 整流变压器 将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。 2. 整流电路 将交流电压变换为单向脉动电压。 3. 滤波器： 减小整流电压的脉动程度。 4. 稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直
流输出电压稳定。为符合整流需要的电压。
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四、 直流稳压电源
1、稳压管稳压电路
IR
R
IZ
Io
~
++
C
UI
+ DZ RL Uo
引起电压不稳定的原因是交流电源电压的波动和负载电流 的变化，下面分析在这两种情况下的稳压作用。
(1)当交流电源电压增加而使整流输出电压 UI 随着增加 时，负载电压 Uo 也要增加。Uo 即为稳压管两端的反向电压。 当负载电压 Uo 稍有增加时，稳压管的电流 IZ 就显著增加， 因此限流电阻 R 上的压降增加，以抵偿 UI 的增加，从而使 Uo 保持近似不变。
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(2)当电源电压保持不变，而负载电流增大时，电阻 R 上 的压降增大，负载电压 Uo 因而下降。只要 Uo下降一点，稳压 管电流 IZ 就显著减小，使通过电阻 R 的电流和电阻上的压降 保持近似不变，因此负载电压 Uo 也就近似稳定不变。
选择稳压管时一般取 UZ = Uo ， UI =(2 ~ 3)Uo
端，3 为公共端；W7900 系列 3 为输入端，2 为输出端，1 为
公共端。 W7800 系列输出固定的正电压有 5 V，8 V，12 V，
15 V，18 V，24 V 多种。例如 W7812 的输出电压为 12 V。
W7900 系列输出固定负电压，其参数与 W7800 基本相同。
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