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16 电工学Ⅱ 第四章 直流稳压电源.pptx

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本课件按电能变换顺序展开,先讲单相半波、单相桥式与三相桥式整流电路的输出波形与参数计算,再说明电容、电感与π形滤波电路的作用,进而分析稳压管稳压与串联型晶体管稳压电路,最后介绍W78系列等集成稳压器的典型应用。

第四章直流稳压电源目录页,列出第一节整流电路、第二节滤波电路等4节标题与内容框架
变压器整流电路滤波电路,结合直流稳压电源目录部分的电路图与公式推导给出说明
第一节整流电路章节标题页,涵盖单相半波整流电路、单相桥式、整流电路三等内容
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第1页:第四章直流稳压电源目录

本页为第四章直流稳压电源的目录页,列出本部分所包含的章节与内容框架。

  • 第一节整流电路
  • 第二节滤波电路
  • 第三节分立元件稳压电路
  • 第四节集成稳压电路

第2页:变压器整流电路滤波电路

变压器整流电路滤波电路稳压电路交流电源负载整流--将交流电压变换为单向脉动的直流电滤波--将脉动电压中的交流分量滤除稳压—使传输的直流电压稳定、平滑

第3页:第一节整流电路

第一节整流电路:本节依次讲解以下内容。

  • 单相半波整流电路
  • 单相桥式
  • 整流电路三
  • 相桥式整流电路

本页以电路图、波形或实物图示为主,源文件未提取到更多文字说明,建议对照原课件图片补充本页要点。

第4页:单相半波整流电路1.电路

一、单相半波整流电路1.电路分析正半周(0~π)a (+) b (-)VD导通VDu2uo~u1RLabu2π2π3πuoπ2π3π负半周(π~2π)a (-) b (+)VD截止uo= 0uo=u2ωtωt

第5页:单相半波整流电压平均值

单相半波整流电压平均值2.参数计算3.元件选择RL中电流平均值二极管最高反相电压二极管电流平均值

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第6页:单相桥式全波整流电路

二、单相桥式全波整流电路VD1~u2uou1RLabVD2VD3VD41.电路分析正半周(0~π)a(+)b(-)电流方向负半周(π~2π)a(-)b(+)电流方向u2π2π3πuoπ2π3πωtωt

第7页:参数计算桥式整流电路电压平均值

2.参数计算桥式整流电路电压平均值RL中电流平均值3.元件选择二极管最高反相电压二极管电流平均值

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第8页:例1 桥式整流电路如图,画出

例1、桥式整流电路如图,画出uo、io、uD波形。VD1~u2uou1RLabVD2VD3VD4u2π2π3πuoπ2π3πioπ2π3πuDπ2π3πuD若VD1的正负极反接,则———————————正半周电路截止,负半周电源短路。

若VD1开路,则———————————电路变为半波整流电路io0000

第9页:例2 桥式整流电路如图,若VD3管烧断

例2、桥式整流电路如图,若VD3管烧断,输出电压波形为_________~u1VD2u2uoRLVD3VD4V D1u2uOA.uOC.uOD.uOB.C

第10页:例3 桥式整流电路的变压器副边电压为

例3、桥式整流电路的变压器副边电压为20V,每个整流二极管所承受的最大反向电压为____A. 20V B. 28.28V C. 40V D. 56.56VB例4、测量桥式整流电路的输出电压为9V,此时发现有一只二极管已经断开,其变压器二次电压为____A. 10V B. 15V C. 20V D. 25VC

第11页:参数计算(续)

三、三相桥式整流电路VD1RLuoVD6VD3VD5VD4VD2ioCbau2au2bu2c1.电路分析三相变压器二次绕组接成星形联结共阴极组共阳极组

第12页:整流电路(续)

ioVD1RLuoVD6VD3VD5VD4VD2cbau2au2bu2c0~t1Vc>Va>Vb电流方向t1~t2Va>Vc>Vb电流方向t2~t3Va>Vb>Vcuo=ucbu0uaubuC2uouo=uabuo=uact1t2t3t4t5t6t7t80uabubcuca

第13页:参数计算整流电压平均值

2.参数计算整流电压平均值Uo整流电流平均值Io3.元件选择二极管最高反相电压二极管电流平均值

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第14页:第二节滤波电路

第二节滤波电路:本节依次讲解以下内容。

  • 电容滤波电路电感
  • 滤波电路π形
  • 滤波电路

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第15页:电容滤波电路1.的分类

一、电容滤波电路1.滤波原理滤波电路是利用储能元件(与负载并联电容或与负载串联电感)滤掉整流所得的单向脉动电压的交流分量,保留直流分量,使输出电压脉动减小。

电容两端电压不能跃变,在整流电路中加入电容,由于电容不断的充放电,使输出电压的脉动减小。

第16页:~u1RLabC的分类

VDu2uo~u1RLabC~u1u2uoRLCu2π2π3πu2π2π3πuoπ2π3πuoπ2π3πOOOO

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第17页:工程估算空载时

2.工程估算空载时,(RL=∞)带电阻负载时,半波整流电容滤波电路Uo≈U2桥式整流电容滤波电路Uo≈1.2U2一般要求

第18页:电容滤波的特点流过二极管

3.电容滤波的特点流过二极管的瞬时电流很大带有滤波电容时的整流电路中的二极管因导通时间短,必然会产生电流冲击,易使管子损坏。

尤其在刚合上交流电源瞬间,因电容两端电压不能突变,瞬间的冲击电流更大。

选管时一般取:IVD=2ID

第19页:最高反向工作电压半波整流

最高反向工作电压半波整流电路单相桥式整流电路负载开路时二极管的最高反向工作电压二极管的最高反向工作电压

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第20页:Uo与RLC有关

Uo与RLC有关RLC越大,Uo越大,波形越平滑。当负载RL开路时,

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第21页:例、桥式整流滤波电路测出

例、桥式整流滤波电路测出RL两端电压为30V,求负载断路时的输出电压;

电容断路时的输出电压。一只二极管断开时的输出电压。一只二极管和电容断开时的输出电压。

负载断路时解:Uo≈1.2U2=30V加载时U2=30/1.2V电容断路(无滤波)Uo=0.9U2= 25V= 35.35V=22.5V一只二极管断路(半波整流滤波)Uo=U2=25V一只二极管、电容断路(半波整流)Uo=0.45U2=11.25V

第22页:电感滤波电路1.滤波原理

二、电感滤波电路1.滤波原理Lu2RLuo~电感对变化的电流有阻碍作用,使负载电流和电压的脉动减小。

对直流成分,XL=0,L相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波成分,f越高,XL越大,电压大部分降在L上。

因此,在负载上得到比较平滑的电压。

第23页:工程估算电感滤波电路

uoπ2π3πωt2.工程估算电感滤波电路的输出电压平均值约为Uo≈0.9U2电感L越大,滤波效果越好。

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第24页:π形滤波电路

三、π形滤波电路RRLuo+C2+C1~LRLuo+C2+C1~形LC滤波器形RC滤波器形LC滤波器能够进一步提高整流输出电压的平滑性。

R愈大,C2愈大,滤波效果愈好。但R大将使直流压降增加。

第25页:第三节分立元件稳压电路

第三节分立元件稳压电路:本节依次讲解以下内容。

  • 稳压管
  • 稳压电路串联型晶体
  • 管稳压电路

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第26页:稳压管稳压电路

一、稳压管稳压电路~u1u2UoRLCUZIZRIoIR稳压管稳压是利用它的反向击穿特性,当电路电源电压或负载电流变化时,引起IZ变化,使R上的电压发生变化来维持输出电压不变。

U2UoIZIRURUoIoUoIZIRURUoiuUZabc

第27页:串联型晶体管稳压电路

二、串联型晶体管稳压电路UI=Uo+UCE1UBE1=UB1-UE1=UC2-Uo采样基准调整比较放大Uo→UB2→UC2→UBE1Uo←UCE1CR1R2R3R4RPRLVZUZUIUBE1UCE2UBE2UoIoUCE1

第28页:UI→Uo的分类

UI→Uo→U-→UB→UCE→Uo采用集成运放R2R3R1RPRLVZUiUo-++RRRR

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第29页:例、已知

例、已知U2=20V,UZ=10V,①S闭合,求Ui、Uo②S断开,求Ui,并标出C的极性。

~u1u2UoRLCUZRSS闭合,电路经整流、滤波、稳压输出UiUi=-1.2U2=-24V依电路,输出电压上负下正Uo=-10VS断开,电路经整流、稳压输出Ui=-0.9U2=-18V+

第30页:第四节集成稳压电路

第四节集成稳压电路:本节依次讲解以下内容。

  • 稳压器

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第31页:W78××系列稳压器以工作方式分

一、W78××系列稳压器以工作方式分:a.串联型稳压电路b.并联型稳压电路c.开关型稳压电路以输出电压分:a.固定稳压电路b.可调式稳压电路

第32页:集成稳压电源的主要参数

集成稳压电源的主要参数1.电压调整率SV表征负载不变,输出电压变化的稳压能力。

2.输出电阻Ro表征输入电压不变,负载变化时的稳压能力。

第33页:输出电压温度系数

3.输出电压温度系数ST指负载、输入电压不变时,温度引起的输出变化。

W78 X X系列集成稳压电源W78××123输入端输出端公共端W78××系列输出固定的正电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V,最高输入电压为35V,如W7815,在1、3脚输入35V,在2、3脚输出15V。

第34页:基本应用电路

基本应用电路W78××123CoCLUiUoCo用于消除引线的电感效应引起的自激振荡CL用于削弱高频噪声

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第35页:提高输出电压的稳压电路

提高输出电压的稳压电路W78××123CoCLUiUoUZUo=UXX+UZ

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第36页:提高输出电流的稳压电路

提高输出电流的稳压电路UiIo=I2+ICW78××123CoCLUoICIoI2

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第37页:输出电压可调的稳压电路

输出电压可调的稳压电路W78××123CoCLUiUo++R1R3R2U+=U3当RP调到最上端当RP调到最下端

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第38页:W79××系列集成稳压电源

W79××系列集成稳压电源W79××321输入端输出端公共端W79××系列输出固定的负电压,如W7912,在2、1脚输出-12V电压。

第39页:例1 利用

例1、利用W7812接成输出电压可调的稳压电路,试求输出电压可调范围。

W7812123CoCLUiUo++10k10k30k当滑动头调到最下端当滑动头调到最上端解:

第40页:例2 利用

例2、利用W7809接成输出电压可调的稳压电路,R1=3R2,试求输出电压。

解:W7809123CoCL30VUo++R1R2RR判断以上三个等式哪个正确?

第41页:例2 作答选项反馈

本页为课堂互动反馈页,提示语为:不好意思不能加分习题题解

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第42页:例2 作答选项反馈

本页为课堂互动反馈页,提示语为:他们选的正确吗???当然习题题解

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第43页:例2 利用

例2、利用W7809接成输出电压可调的稳压电路,R1=3R2,试求输出电压。

解:当R1=3R2U+=Uo/4W7809123CoCL30VUo++R1R2RR

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