第5章 直流稳压电源（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（人民邮电版）

第5章 直流稳压电源 本章首先介绍单相半波、桥式整流电路、晶闸管可控整流电路；再介绍电容、电感、π型滤波电路；最后介绍硅稳压管稳压电路、晶体管串联型稳压电路和集成稳压电路。 5.1 二极管整流电路 5.3 滤波电路 5.5 实例综合分析 5.2 晶闸可控整流电路 5.4 稳压电路 1 5.1.1 单相半波整流电路 5.1 二极管整流电路 1.半波整流电路的结构（上图） 半波整流电路 （a）实物图 （b）原理电路图 2.工作原理 半波整流电路工作过程及波形 当输入为正半周时，二极管因外加正向偏置电压而导通，如下图（a）所示；当输入为负半周时，二极管因外加反向偏置电压而截止，如下图（b）所示。可见，二极管的单向导电特性使得双向的正弦波变成了单向的正弦波的半个周期。 5.1.1 单相半波整流电路 5.1 二极管整流电路 3.参数的计算 （1）整流输出电压平均值Uo（AV） （2）负载的电流Io（AV） （3）二极管的正向电流ID（AV） （4）二极管承受的反向峰值电压URM 5.1.2 单相桥式整流电路 5.1 二极管整流电路 1.电路结构（上图） 桥式整流电路 （a）实物图 （b）电路原理图 2.工作原理（下图） 输入为正半周时，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，负载上有半波输出； 输入为负半周时，VD2、VD4导通，VD1、VD3截止，负载上有半波输出； 在输入信号的一个周期内，负载上得到两个半波。 桥式整流电路电流通路 5.2.1 单相半波可控整流电路 *5.2 晶闸管可控整流电路 1.单相半波可控整流电路 单相半波可控整流电路 2.工作原理 输入正半周时，晶闸管SCR承受正向电压，如果t1时刻给控制极加上一个足够大的触发电压uG时，SCR导通，在负载上获得单向脉动整流输出电压；当交流电压经过零值时，流过晶闸管SCR的电流小于维持电流，晶闸管SCR便自行关断；当交流电压输入为负半周时，晶闸管SCR因承受反向电压而保持关断状态。 工作波形 5.3 滤波电路 5.3.1 电容滤波电路 1．半波整流电容滤波电路 半波整流电容滤波电路 (a)实物图 (b)原理图 电容器的滤波作用： 结构：电容滤波电路是在负载的两端并联一个电容器。 半波整流电容滤波作用 U2 > UC, VD导通，C充电； U2 < UC, VD截止，C放电； 波形变得平滑 5.3 滤波电路 5.3.1 电容滤波电路 2．桥式整流电容滤波电路 桥式整流电容滤波电路 (a)实物图 (b)原理图 电容器的滤波作用： 结构： 电容滤波电路是在负载的两端并联一个电容器。 桥式整流电容滤波图 U2 > UC, VD1、VD3导通，C充电； U2 < UC, VD2、VD4截止，C放电。 波形变得平滑 5.3 滤波电路 5.3.2 电感滤波电路 桥式整流电感滤波电路 (a)原理图 (b)波形图 电感器的滤波作用： 结构： 电感滤波电路是负载与电感器串联。 对于直流成分，由于电感L 的电阻一般远小于负载RL，所以它几乎全部落在RL上；对于交流分量，由于电感L呈现感抗为XL＝2πf L，只要L足够大，使XL>>RL时，电感L对交流分量的分压结果，使交流分量几乎全部落在电感L上，而负载RL上的交流压降很小。 以桥式整流电感电路为例 5.4 稳压电路 5.4.2 串联型晶体管稳压电路 三极管串联型稳压电源 （a）实物图 （b）原理图 结构：由取样电路、基准电压、比较放大器及调整元件等环节组成 。（右图） 原理 5.4 稳压电路 5.4.2 串联型晶体管稳压电路 方框图 串联型稳压电源方框图 （2）基准电压 由稳压管VDZ与电阻R3组成。其作用是提供一个稳定性较高的直流电压U2。其中R3为稳压管VDZ的限流电阻。 （1）取样电路 由R1、RP、R2组成，取出输出电压UO的一部分送到比较放大电路VT2的基极。 （3）比较放大电路 以三极管VT2构成直流放大器。其作用是将UB2和UZ进行比较，比较的误差电压UBE2经VT2管放大后去控制调整管VT1。 （4）调整电路 利用其集射之间的电压UCE受基极电流控制的原理，与负载RL串联，用于调整输出电压。 5.4 稳压电路 5.4.3