计算机电路基础第6章 直流电源
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教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科:_____________任教年级:_____________任教老师:_____________xx市实验学校计算机电路基础教案首页第次课授课时间 2011 年月日教案完成时间 2011年月日2)输出电流平均值I O(A V):LLAVOAVO RURUI2)()(9.0≈=3)脉动系数S:67.032)(1≈==AVOMOUUS4)二极管的平均电流I D(A V):等于负载电流的平均值I O(A V)一半L2)(D(AV)45.02RVIIAVO==5)二极管所承受的最大反向电压U RMAX::2Rmax2UU=1、滤波的基本概念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。
2、电容滤波电路现以单相桥式整流电容滤波电路为例来说明。
电容滤波电路如图所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容C。
图电容滤波电路1)滤波原理若v2处于正半周,二极管D1、D3导通,变压器次端电压v2给电容器C充电。
此时C相当于并联在v2上,所以输出波形同v2,是正弦波。
当v2到达ωt=π/2时,开始下降。
先假设二极管关断,电容C就要以指数规律向负载RL放电。
指数放电起始点的放电速率很大。
在刚过ωt=π/2时,正弦曲线下降的速率很慢。
所以刚过ωt=π/2时二极管仍然导通。
在超过ωt=π/2后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,当刚超过指数曲线起始放电速率时,二极管关断。
所以在t2到t3时刻,二极管导电,C充电,V i=V o按正弦规律变化;t1到t2时刻二极管关断,V i=V o按指数曲线下降,放电时间常数为R L C。
电容滤波过程见图9.8(b)(c)。
2)电容滤波电路参数的计算电容滤波电路的计算比较麻烦,因为决定输出电压的因素较多。
工程上有详细的曲线可供查阅,一般常采用以下近似估算法:一种是用锯齿波近似表示,即)41(2L2O CRTVV-=另一种是在R L C=(3~5)2T的条件下,近似认为V O=1.2V2。
电路图,是通过电路元件符号绘制的电子元件连线走向图,它详细的描绘了各个元件的连线和走向,各个引脚的说明,和一些检测数据。
(元件符号是国际统一制定的)PCB图,是电路板的映射图纸,它详细描绘了电路板的走线,元件的位置等。
(可以说是电路板的基本结构图)电路原理图,它是电路结构的基本构造图,它详细的描绘了电路的大致原理,元件和信号的走向,可以说是简化了的电路连线结构图。
1 引言电子电路要正常工作,电源必不可少,并且电源性能对电路、电子仪器和电子设备的使用寿命、使用性能等影响很大,尤其在带有感性负载的电路和设备(如电机)中,对电源的性能要求更高。
在很多应用直流电机的场合中,要求为电机驱动电路提供1个其输出能从0 V开始连续可调(0~24 V)的直流电源,并且要求电源有保护功能。
实际上就是要求设计一个具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路。
该电路的设计关键在于稳压电路的设计,其要求是输出电压从0 V开始连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应能够适应所带负载的启动性能。
此外,电路还必须简单可靠,能够输出足够大的电流。
2 电路的设计符合上述要求的电源电路的设计方法有很多种,比较简单的有3种:(1)晶体管串联式直流稳压电路。
电路框图如图1所示,该电路中,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。
因输出电压要求从0 V起实现连续可调,因此要在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从0 V开始调节。
单纯的串联式直流稳压电源电路很简单,但增加辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元件,电路的可靠性难以保证。
(2)采用三端集成稳压器电路。
如图2所示,他采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。