整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo第第10章章 直流稳压电源直流稳压电源整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路电电源源变变压压器器 直流稳压电源是将交流电转变成直流电的直流稳压电源是将交流电转变成直流电的一种装置。它由电源变压器、整流电路、滤波一种装置。它由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。电路和稳压电路组成。稳稳压电路压电路: : 清除电源波动及负载变化的影响清除电源波动及负载变化的影响, ,保保持输出电压持输出电压uo的稳定的稳定。 滤波电路滤波电路: :将脉动直流电压将脉动直流电压u3转转变为平滑的直流变为平滑的直流电压电压u4。电源变压器电源变压器: :将交流电源电压将交流电源电压u1变为整流需要变为整流需要的交流电压的交流电压u2。整流电路整流电路: :将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。10-1 整流电路整流电路常见的小功率整流电路，有单相半波、全波常见的小功率整流电路，有单相半波、全波桥式和倍压整流等。桥式和倍压整流等。目的：利用二极管的单向导电性把交流电转目的：利用二极管的单向导电性把交流电转变为脉动的直流电。变为脉动的直流电。10.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路u1u2aTRbVDRLuo1. 电路电路u2 0 时，二极管时，二极管导通。导通。iou1u2aTRbVDRLuouo=u2io=0u2 0 时时,uo=-u2VD2,VD4导通导通, VD1,VD3截止截止;电流通路电流通路: B VD2RLVD4A桥式整流电路桥式整流电路uo-+u1u2TRVD4VD2VD1VD3RLABu2 0 时时, uo = u2输出是脉动的直流电压！输出是脉动的直流电压！u23. 输出电压波形输出电压波形uou2 0 时时, uo = - u2 (1) 输出电压平均值输出电压平均值Uo(2) 负载电流平均值负载电流平均值4. 参数计算参数计算(4) 变压器二次侧电流有效值变压器二次侧电流有效值I2及变压器的容量及变压器的容量S(3) 二极管的平均电流二极管的平均电流IVD和最大反向工作电压和最大反向工作电压UDRM5. 单相桥式整流的优缺点单相桥式整流的优缺点缺点：所用二极管数目较多缺点：所用二极管数目较多优点：变压器的利用率高，整流输出的电压脉优点：变压器的利用率高，整流输出的电压脉 动幅度较小，平均值较高。动幅度较小，平均值较高。10-2 滤波电路滤波电路电容滤波电容滤波电路电路常用滤波电路常用滤波电路电感电容电感电容滤波电路滤波电路 型型滤波滤波电电路路10.2.1 电容滤波器（电容滤波器（C滤波器）滤波器）1. 电路电路uo桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路au1u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+TRu2t2. 工作原理工作原理au1u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+TRuouotabcdefu2tab段：段：VD1VD3导通，电容充电，导通，电容充电， uc=u2bc段：段：VD1VD3导通，电容放电，导通，电容放电， uc=u2abcdefuotcd段：段：u2 uc，所有二极管截止，电容放电。所有二极管截止，电容放电。 de段：段：VD2VD4导通，电容充电，导通，电容充电， uc=|u2|ef段：段：VD2VD4导通，电容放电，导通，电容放电， uc=|u2|u2tuot二极管二极管电电流流iDuoiD可见，采用电可见，采用电容滤波时，二容滤波时，二极管的导通时极管的导通时间很短。间很短。au1u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+TR3. 主要参数主要参数输出电压输出电压 Uo与与RLC (时间常数时间常数)有关有关, 越大，输出越越大，输出越平滑，平滑， Uo 越大。越大。（2）负载电流平均值）负载电流平均值Io（1）输出电压平均值）输出电压平均值Uo一般取一般取(T:电源电压的周期电源电压的周期)近似估算近似估算: Uo=1.2U2（4）二极管的最大反向工作电压）二极管的最大反向工作电压UDRM4. 电容滤波电路的优缺点（电容滤波电路的优缺点（P200）（3）二极管的平均电流）二极管的平均电流IVD优点：电路简单，轻载（优点：电路简单，轻载（RL较大）时输出电压较大）时输出电压Uo脉动较小，且电压数值较高。脉动较小，且电压数值较高。 缺点：带负载能力较差。缺点：带负载能力较差。电容滤波电路一般用于要求电容滤波电路一般用于要求输出电压较高输出电压较高，负载负载电流较小电流较小的场合。的场合。uou2u1LCRLuo110.2.2 电感电容滤波器电感电容滤波器（LC滤波器滤波器）适用于负载电流较大，要求输出电适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场合，用于高频更好。压脉动较小的场合，用于高频更好。1. 型型LC 滤波电路滤波电路u2u1LuoC2RLuo1C110.2.3 型滤波电路型滤波电路两级滤波，效果更好两级滤波，效果更好uoRu2u1C1C2uo1RL2. 型型RC滤波电路滤波电路适用于负载电流较小，又要求输出电压脉动很小的场合。适用于负载电流较小，又要求输出电压脉动很小的场合。电路最简单，但输出电路最简单，但输出电压不可调。电压不可调。体积小、可靠性体积小、可靠性高、使用方便、高、使用方便、价格低廉，应用价格低廉，应用广泛。广泛。10-3 稳压电路稳压电路稳压管稳稳压管稳压电路压电路常用稳压电路常用稳压电路串联型稳串联型稳压电路压电路集成稳集成稳压压电路电路10.3.1 稳压管稳压电路稳压管稳压电路1. 电路电路IRUou2u1RLCRVSIoIzUiUzURTR电源电压波动时的稳压过程：（稳定电源电压波动时的稳压过程：（稳定Uo的过程）的过程）UiUoIZUoUZIRUR2. 稳压原理稳压原理IRUou2u1RLCRVSIoIzUiUzURTRIR=Iz+IoUo=UzUi=UR +Uo负载波动时的稳压过程：负载波动时的稳压过程：IoIRUZUoIRURIZURUoUou2u1RLCRVSIoIzIRUiUzURTRIR=Iz+IoUo=UzUi=UR +Uo3. 主要参数主要参数Uo=UzUi=(23)Uo4. 稳压管稳压电路的优缺点（稳压管稳压电路的优缺点（P203）优点：电路简单，成本低。优点：电路简单，成本低。缺点：输出电压较小，输出电压不可调，稳定度不高。缺点：输出电压较小，输出电压不可调，稳定度不高。10.3.2 集成稳压器集成稳压器集成稳压器分为三端集成稳压器和多端集成稳压器。集成稳压器分为三端集成稳压器和多端集成稳压器。注：注：型号后型号后00两位数字代表输出电压值，两位数字代表输出电压值，如如W7808输出稳压值为输出稳压值为8V输出电压值有输出电压值有:5V、 6V、9V、12V 、 15V、 18V、 24V等等 。三端集成三端集成稳压器稳压器固定式固定式可调式可调式W7900（输出负电压）（输出负电压）W7800（输出正电压）（输出正电压）1端端: 输入端输入端2端端: 输出端输出端3端端: 公共端公共端1. W7800系列稳压器外形（系列稳压器外形（P222图）图）132W7900系列：3端端: 输入端输入端2端端: 输出端输出端1端端: 公共端公共端 2. W7800系列应用电路系列应用电路注意：注意：输入与输出端之间的电压不得低于输入与输出端之间的电压不得低于3V！UoC2W7800C1Ui1230.11 F0.1F(1) 基本应用电路基本应用电路Ui是整流滤波电路后的直流电压是整流滤波电路后的直流电压C1抵消输入线电感效应，防止自激C2为了瞬时增减负载电流不致引起输出电压有较大波动(2) 提高输出电压的电路提高输出电压的电路UoCoW7800CiUi123VSRUzUxx本章掌握内容本章掌握内容2. 整流电路参数的计算整流电路参数的计算1. 直流稳压电源的组成直流稳压电源的组成电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路单相半波整流、单相桥式（全波）整流单相半波整流、单相桥式（全波）整流3. 滤波电路（电容滤波）参数的计算滤波电路（电容滤波）参数的计算4. 稳压电路（稳压电路（7800系列稳压器）系列稳压器）课堂回答课堂回答：10.1题（题（1-4） 10.2题（题（1-3）作业：作业：10.3题题