模电第10章直流稳压电源

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第10章直流稳压电源电子技术(模拟部分)PPT课件

10 直流稳压电源
10.0 引言 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路
基本教学要求 6学时
• 1、熟练掌握单相整流电路、电容滤波电路的工作原理及输出电压的估算。
• 2 、串联反馈式稳压电路工作原理。 • 3、正确理解集成三端稳压器及使用方法。 • 4、了解整流电路的脉动系数和稳压电路
T1、R1、DZ2的作用；（2）当VZ1＝6 V，VBE＝0.7 V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻
RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值；（3）计算输出电压的调节范围。
（4）当VO＝12 V、RL＝150Ω，R2＝510Ω时，计算调整管T3的功耗PC3。
例（1）设变压器副边电压的有效值V2＝20 V，求VI＝？说明电路中T1、
1. 工作原理利用二极管的单向导电性
10.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理利用二极管的单向导电性
10.1.1 单相桥式整流电路
2. 负载上的直流电压与电流：VL和IL
1π
VLπ0 2V2si ntdt
22 π
V2
0.9V2
IL
VL RL
0 .9V 2 RL
3. 纹波系数
Kr
V22 VL2 0.483 VL
所以 IC3＝IL＋IR3＋IR2
IR3
VO 1V 21.3mA R3RpR4 900
＝105mA PC3＝VCE3×IC3
IR 2 V OR 2 VZ115 V 2 1 60V 1.7 1mA
＝（VA-VO）×IC3 ＝1.26W
10.2.3 三端集成稳压器
1. 输出电压固定的三端集成稳压器（正电压 78 、负电压 79 ）

(整理)模电综合复习第10章直流稳压电源.

第10章直流稳压电源测试题班学号姓名：得分：第一题单项选择题（每题2分）1．若要求输出电压V U o 9=，则应选用的三端稳压器为（）。

（A ）W7809 （B ）W7909 （C ）W7912 （D ）W7812 2．若要求输出电压V U o 18-=，则应选用的三端稳压器为（）。

（A ）W7812 （B ）W7818 （C ）W7912 （D ）W7918 3．直流稳压电源滤波电路中，滤波电路应选用（）滤波器。

（A ）高通（B ）低通（C ）带通（D ）带阻4．若单相桥式整流电容滤波电路中，变压器副边电压为有效值为10V ，则正常工作时输出电压平均值)(AV O U 可能的数值为（）。

（A ）4.5V （B ）9V （C ）12V （D ）14V 5．在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管接反，则（）。

（A ）变为半波整流（B ）并接在整流输出两端的电容C 将过压击穿（C ）输出电压约为2U D （D ）整流管将因电流过大而烧坏6．关于串联型直流稳压电路，带放大环节的串联型稳压电路的放大环节放大的是（）。

（A ）基准电压（B ）取样电压（C ）取样电压与滤波电路输出电压之差（D ）基准电压与取样电压之差 7．集成三端稳压器CW7815的输出电压为（）。

（A ）V 15 （B ）V 15- （C ）V 5 （D ）V 5- 8．变压器副边电压有效值为40V ，整流二极管承受的最高反向电压为（）。

（A ）20V （B ）40V （C ）56.6V （D ）80V9．用一只直流电压表测量一只接在电路中的稳压二极管的电压，读数只有0.7伏，这表明该稳压管（）。

（A ）工作正常（B ）接反（C ）已经击穿（D ）无法判断 10．直流稳压电源中滤波电路的目的是（）。

（A ）将交流变为直流（B ）将交直流混合量中的交流成分滤掉（C ）将高频变为低频（D ）将高压变为低压11．若单相桥式整流电容滤波电路中，变压器副边电压为有效值为10V ，则正常工作时输出电压平均值U O (A V)可能的数值为（）。

模拟电子技术基础10章直流稳压电源

开关稳压电源的优缺点
优点
效率高、功率密度大、动态响应速度快、输出电压稳定性高。
缺点
电路复杂、对元件要求高、会产生较大的电磁干扰。
04
集成稳压器
集成稳压器的分类与特点
线性集成稳压器
输出电压连续可调，调整速度快，纹波小，但效率较低。
开关集成稳压器
效率高，体积小，但输出电压不连续，纹波较大。
集成稳压器的工作原理与电路分析
线性集成稳压器
通过调整管和基准电压源的配合，实现输出电压的连续调节。
开关集成稳压器
通过开关电源技术，实现高效能量转换。
集成稳压器的应用实例
线性集成稳压器应用
用于需要连续可调的直流稳压电源，如音频放大器电源。
开关集成稳压器应用
用于需要高效率、小体积的直流稳压电源，如手机充电器。
05
直流稳压电源的设计与制作
压的稳定。
线性稳压电源通常具有较低的纹波和噪声，输出电压精度较高。
线性稳压电源的组成与元件
输入滤波电路
用于滤除输入电压中的谐波和噪声，保证电源
的稳定性。
调整管
用于调整输出电压，保持输出电压的稳定。
输出滤波电路
反馈电路
用于滤除输出电压中的纹波和噪声，提高输出
电压的稳定性。
用于将输出电压反馈到调整管，实现自动调节。
在斩波过程中，开关稳压电源采用PWM（脉宽调制）或PFM（脉频调制）等控制方式，实现对输出电压的精确调节。
开关稳压电源的输出电压稳定性高，动态响应速度快，适用于各种需要高效率、高功率密度的电源应用场景。
开关稳压电源的组成与元件
开关稳压电源主要由输入滤波器、开关管、开关变压器、输出整流滤波器

模电课件—10直流稳压电源b

主讲：刘童娜
输入电压波动
负载电流变化
输出电压变化
(+)
(+) (+) (+)
UO
U F (U REF不变)
UB
UO
U CE
U F U REF
iC /mA
满足深度负反馈，根据虚短和虚断有
UF R 2 F R U O R1 2 U O U REF ( 1 所以输出电压
D4 D1
+
C
RL uL
u1
u2
D3 D2
解: (1)电路如图则 U 2 30 V 25V 1.2 (2) 整流二极管的选择。取 UL=1.2U2, ID＝0.5IL＝0.5×50＝25mA
模拟电子——直流稳压电源每个二极管承受的最大反向电压
主讲：刘童娜
URM 2U 2 35V
设 u2
= 2U 2 sin t
+
-
模拟电子——直流稳压电源
主讲：刘童娜
2. 负载上的直流电压VL和直流电流IL的计算
用傅氏级数对桥式整流的输出 vL 分解后可得:
2 4 cos 4 4 cos cos 6 t L) 2 t uL 2U 4 t 2( 3 15 35
2次谐波
主讲：刘童娜
（3）流过二极管的平均电流：
ID = IL
+
D
1 2
+
uD
t 0 2
IL +
220V
u1
u2
RL u L -+
+
URM
（4）二极管承受的最高反向电压：
URM=
2v 2

直流稳压电源的工作原理

直流稳压电源的工作原理直流稳压电源是一种用于提供稳定直流电压输出的电源设备。

其主要工作原理是通过调节电路来维持输出电压在设定值附近，即使负载或输入电源发生变化。

以下是直流稳压电源的主要工作原理：1.输入电源：直流稳压电源的输入通常是交流电源，例如家庭电源。

输入电源首先经过整流电路，将交流电转换为直流电。

2.滤波：直流电经过整流后可能还包含一些脉动成分，为了去除这些脉动，通常使用滤波电容进行滤波处理，使输出电压更趋于稳定。

3.基准电压源：直流稳压电源内部通常包含一个基准电压源，用于提供一个稳定的参考电压。

4.误差放大器：将输出电压与基准电压进行比较的误差放大器（ErrorAmplifier）用于检测输出电压的偏差。

误差放大器会产生一个误差信号，表示实际输出电压与期望输出电压之间的差异。

5.控制电路：误差信号经过控制电路，该电路决定如何调整输出电压以减小误差。

控制电路通过控制输出电压的调节器来实现这一目标。

6.调节器：调节器是直流稳压电源中的关键部分，它负责根据控制电路的指示来调整输出电压。

常见的调节器包括三端稳压器例如LM317）、开关调节器等。

7.负载调整：直流稳压电源通常能够适应不同的负载情况。

负载的变化可能会引起输出电压的波动，因此调节器通常会根据负载变化进行调整，以保持输出电压的稳定性。

8.保护电路：直流稳压电源通常配备有过载、过热和短路保护电路，以防止设备损坏。

直流稳压电源的工作原理基于反馈控制，通过不断调整输出电压，使其保持在设定的稳定值。

这使得直流稳压电源在需要可靠和稳定的直流电源的应用中得到广泛使用，如实验室测试、电子设备和通信系统等。

直流稳压电源在模电中的实例和原理

-
1 概述 3 直流稳压电源的原理 5 直流稳压电源的种类与选择 7 总结
2 直流稳压电源的应用 4 结论 6 选择直流稳压电源的考虑因素 8 直流稳压电源的发展趋势与挑战
9 结语
直流稳压电源在模电中的实例和原理
直流稳压电源在模拟电路中的应用和原理
直流稳压电源在模电中的实例和原理
概述
直流稳压电源在模拟电路中扮演着重要的角色。它为模拟电路提供稳定的直流电压，确保电路的正常工作。本文将详细介绍直流稳压电源在模拟电路中的应用和原理
-
Thank You
感谢观看

直流稳压电源在模电中的实例和原理
调整管工作原理
在稳压电源中，调整管起着关键的作用。当输出电压升高时，调整管会吸收更多的电流，从而降低电源的输出电压；反之，当输出电压降低时，调整管会释放更多的电流，提高电源的输出电压。通过调整管的这种工作原理，实现了对输出电压的稳定控制
滤波电路为了减少电源纹波对模拟电路的影响，直流稳压电源通常配备滤波电路。滤波电路由电容和电感组成，能够有效地滤除电源中的高频噪声和纹波。通过滤波，可以进一步提高输出电压的稳定性和减小对模拟电路性能的影响保护电路
直流稳压电源在模电中的实例和原理
直流稳压电源的种类与选择
线性稳压电源
直流稳压电源在模电中的实例和原理
01
线性稳压电源是最常见的直流稳压电源之一
02
它通过调整管的线性调节来实现输出电压的稳定
线性稳压电源具有低噪声、高稳定
03
性和低成本等优点，因此在许多模
拟电路中得到广泛应用
直流稳压电源在模电中的实例和原理
直流稳压电源在模电中的实例和原理
直流稳压电源的原理

电子技术课程模拟电路第10章直流稳压电源7页

第10章直流电源
10.1 直流电源的组成 10.2 整流电路 10.3 滤波电路 10.4 稳压电路
第10章直流电源
2020/4/29
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1
10.1 直流电源的组成
变压器：整流：滤波：
第10章直流电源
稳压：
变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压
u0的稳定。
2020/4/29
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2
10.2 整流电路
第10章直流电源
10.2.1 单相半波整流电路
1、工作原理
D
Ta +
u1
u2
i0 RL
b-
u2 ? 2U 2 sin ? t
u2>0时，二极管导通。
2020/4/29
第10章直流电源
D1 D3
C D2
S
RL
u0
t
RL接入
RL未接入 t
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18
a
u1
u1
u2
b
整流电路输出电压大于u0的时间区间，才有充电电流。因此整流电路的输出电流是脉冲波。
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D4
D1
D3
C
D2
u2
u0
第10章直流电源
S
RL
u0
i1
R eq
u oc
U0 2 uo ?t
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7
10.2.2 单相全波整流电路
1、工作原理

直流稳压电源工作原理描述

直流稳压电源工作原理描述
直流稳压电源是一种能够输出稳定直流电压的电源设备。

其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 整流电路：稳压电源通过整流电路将交流电源转换为直流电源。

整流电路通常采用整流桥或者二极管等元件来实现。

2. 滤波电路：整流后的直流电源仍然会存在一些波动和脉动现象。

通过滤波电路可以去除或者减小这些波动和脉动，使直流电压更加稳定。

3. 反馈控制：稳压电源通过反馈控制来维持输出电压的稳定性。

其中，反馈信号一般由输出端的电压与参考电压进行比较得出，然后经过放大、误差检测和调节等步骤，最终通过控制器的输出控制电路来调整输出电压。

4. 传递元件：为了输出稳定的电压，稳压电源中通常会引入稳压管、稳压二极管、调节管或者开关元件等。

这些元件具有快速响应、高效率等特点，能够帮助稳压电源实现电压调节和控制。

综上所述，直流稳压电源工作原理主要包括了整流、滤波、反馈控制和传递元件等环节，通过这些步骤可以实现稳定输出直流电压的功能。

模拟电子技术基础第10章直流稳压电源

接入负载情况下的波形
uc= uL u2
t
iD
二极管中
的电流
t
u2＞ uC时：二极管导通，C充电
u2＜ uC时：二极管截止，C放电。
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
电容滤波电路的工作特点
1.UL与RLC的关系：
RLC 愈大 C放电愈慢 UL(平均值)愈大 u2
一般取：
RLC (5 10)T
（2）流过二极管的平均电流：ID=0.5IL
（3）二极管承受的最高反相电压
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
输出电压、电流的平均值
·
220 V
D1
1
2
·
IL +
u2
RL uL －
·
u2
1
2
D2
1
U L 2
2 0
uLd（t）
uL
t 0 2
IL= UL /RL =0.9 u2 / RL
1
0
+ – ~+~-
集成硅整流桥
u2 –
+ uL
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
电容滤波电路
1.电路图和工作原理 2.电容滤波电路的工作特点
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
其它滤波电路
为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。
LC滤波电路
L
+
+
+
+
u i
C
u o
-
-
+
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
半波整流电路和波形图
+

模电第10章直流稳压电源(康华光)

流过变压器的电流有效值I2: (用均方根式求)
I2＝1.11
Io
V2 RL
（1-9）
四. 整流电路的元件选择
1.二极管的选择最大整流电流选择：
IoM＞1.1 ID 反向工作峰值电压选择：
VRWM＞1.1 VRM 2.变压器的选择副边额定电压选择：
V2副＝1.1V2 容量选择：
SN＝V2副. I2
1
(2) LM117、 LM137稳压器的特点
3
LM117
2
+
1 1.2伏 I≈0 -
2 LM137 31 1.2伏
I≈0 +
（1-36）
(3) LM117、 LM137稳压器的典型接法
3 LM117 2 +
+
1(120~240) R1
Vi
Ci
_ 0.1µF
R2
Co 1µF
Vo _
Vo
1.2 R1
( R1
R2 )
通过调节R2改变输出电压Vo。
（1-37）
(4)同时输出正负电压的电路
Vo
1.2 R1
( R1
R2 )
=(1.2~21.2)V
（1-38）
本章小结
1.整流电路(利用二极管的单向导电性)
半波整流：VL=0. 45V2 全波整流：VL=0.9V2 桥式整流：VL=0.9V2 2.滤波电路
充电时间常数:
v2
t
Vo (半波+C)
t RD ——二极管导通时的电阻 RT ——变压器内阻
充=[RL//(RD+RT)]C 充小，充电很快。
（1-15）
i2
D iD

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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.3 三端集成稳压器
*2. 可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337 ）
输出电压
VO VREF (1 R2 ) R1
2011/11/7
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24
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.4 三端集成稳压器的应用
所以输出电压
R1 VO VREF (1 ) R2
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16
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
*例10.2.1（1）设变压器副边电压的有效值V2＝20 V，求VI＝？说明电路中
T1、R1、DZ2的作用；（2）当VZ1＝6 V，VBE＝0.7 V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻 RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值；（3）计算输出电压的调节范围。（4）当VO＝12 V、RL＝150Ω，R2＝510Ω时，计算调整管T3的功耗PC3。
R2
R RP R4 R1 ) ＝12 V ) VZ1 ( 3 1 R2 R4 RP 2 VC＝VD＝VZ1＝6 V VE＝VO＋2VBE＝12 V＋1.4 V＝13.4V
VCE3＝VA－VO＝24 V－12 V＝12 V
2011/11/7 上海电力学院电子技术教研室 19
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
《模拟电子技术》
第10章直流稳压电源
上海电力学院电子教研室
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
本章主要内容：
10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路
2011/11/7
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2
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
引言
直流稳压电源的作用
将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。组成
10.2 串联反馈式稳压电路
10.2.1 稳压电源质量指标 10.2.2 串联反馈式稳压电路工作原理
10.2.3 三端集成稳压器
10.2.4 三端集成稳压器的应用
2011/11/7
上海电力学院电子技术教研室
13
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.1 稳压电源质量指标
输出电压
VO f (VI , I O , T )
2011/11/7
所以 IC3＝IL＋IR3＋IR2 ＝105mA PC3＝VCE3×IC3
＝（VA-VO）×IC3 ＝1.26W
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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.3 三端集成稳压器
1. 输出电压固定的三端集成稳压器
（正电压 78 、负电压 79 ）
VL 随负载电流的变化
2011/11/7
上海电力学院电子技术教研室
11
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.2 滤波电路
(b)电感滤波电路
补充习题：指导书P174 例9-2， 9-3，9-5，9-6
P181 习题3
2011/11/7 上海电力学院电子技术教研室 12
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理
2. 工作原理电压串联负反馈输入电压波动输出电压变化负载电流变化
VO VO VF (VREF 不变) VB
(+) (+) (+) (+)
满足深度负反馈，根据虚短和虚断有
VF VREF
VF R2 VO R1 R2
2011/11/7
1. 固定式应用举例
2011/11/7
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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.4 三端集成稳压器的应用
*2. 可调式应用举例
习题：P522
10.2.1(1)(2)， 10.2.4
指导书P184 习题11
2011/11/7
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上海电力学院电子技术教研室
2011/11/7
8
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.2 滤波电路
(a)电容滤波电路
2011/11/7
上海电力学院电子技术教研室
9
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.2 滤波电路
电容滤波的特点 A. 二极管的导电角 < ，流过二极管的瞬时电流很大。
上海电力学院电子技术教研室
6
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.1 单相桥式整流电路
2. VL和IL 1 π VL 2 V2 sin t dt π 0 2 2 V2 0.9V2 π
IL VL 0.9V2 RL RL
2 2
3. 纹波系数
V2 VL Kr 0.483 VL
2011/11/7
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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
例
解：
（1）设变压器副边电压的有效值V2＝20 V，求VI＝？说明电路中T1、 R1、DZ2的作用；
VI＝（1.1～1.2）V2
取 VI＝1.2V2
则 VI＝1.2V2＝1.2×20＝24V T1、R1和DZ2为启动电路
I O 0 T 0
VI 0 T 0
VI 0 T 0
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14
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理
1. 结构
2011/11/7
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15
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
2011/11/7
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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.2.3 三端集成稳压器
1. 输出电压固定的三端集成稳压器
（正电压 78 、负电压 79 ）
（b）金属封装外形图
（c）塑料封装外形图
（d）方框图
2011/11/7
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23
2011/11/7 上海电力学院电子技术教研室 18
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
例
解：
（2）当VZ1＝6 V，VBE＝0.7 V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载
电阻RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值；
VREF
R1
VA＝VI
＝24 V VB＝VO＝ VREF (1
例
解：
（3）计算输出电压的调节范围。
VREF
R1
R2 VO＝ VREF (1
VOmin
R RP R4 R1 ) ) VZ1 ( 3 1 R2 R4 RP 2 R3 RP R4 R3 RP R4 VZ1 ( ) = 9V VOmax VZ1 ( ) = 18V R4 RP R4
4. 平均整流电流
I D1 I D3 I D2 I D4
2011/11/7
5. 最大反向电压
VRM 2 V2
V2 1 I L 0.45 2 RL
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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.2 滤波电路
几种滤波电路
（a）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒L型）（c）型滤波电路
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2011/11/7
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
例
解：
（4）当VO＝12 V、RL＝150Ω，R2＝510Ω时，计算调整管T3的功耗PC3。
VO 12V IL 0.08A 80mA RL 150 VO 12V I R3 13.3mA R3 Rp R4 900 I R2 VO VZ1 12V 6V 11.7mA R2 510
输出电压变化量 T
输入调整因数
VO KV VI
I O 0 T 0
电压调整率 S VO / VO 100% V VI
稳压系数输出电阻温度系数
2011/11/7
I O 0 T 0
VO / VO VI / VI VO Ro I O VO ST T
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4
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理利用二极管的单向导电性
2011/11/7
上海电力学院电子技术教研室
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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理利用二极管的单向导电性
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B. 负载直流平均电压 VL 升高
d = RLC 越大， VL 越高
C. 直流电压 VL 随负载电流增加而减少
T 当 d （3 5）时， VL = ( 1.1 1.2 )V2 2
2011/11/7
上海电力学院电子技术教研室
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《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1.2 滤波电路
各部分功能变压器：降压整流：交流变脉动直流滤波：滤除脉动稳压：进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
2011/11/7 上海电力学院电子技术教研室 3
《模拟电子技术》第10章直流稳压电源
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 滤波电路
2011/11/7