10-4.10-5倍压整流电路及硅稳压管稳压电路
第十章 直流电源答案

科目:模拟电子技术题型:填空题章节:第十章 直流电源难度:全部-----------------------------------------------------------------------1. 稳压电路的主要作用是 稳定输出电压 。
2. 在直流电源中,在变压器副边电压相同的条件下,若希望二极管承受的反向电压较小,而输出直流电压较高,则应采用 倍压 整流电路。
3. 在直流电源中,负载电流若为200mA ,则宜采用 电容 滤波电路。
4. 在负载电流较小的电子设备中,为了得到稳定的但不需要调节的直流输出电压,则可采用 硅稳压或硅二极管 稳压电路或集成稳压电路。
5. 为了适应电网电压和负载电流变化较大的情况,且要求输出电压可以调节,则可采用 串联 晶体管稳压电路或可调的集成稳压器电路。
6. 在电容滤波和电感滤波二者之中, 电感 滤波选用大电流负载。
7. 在电容滤波和电感滤波二者之中, 电容 滤波的直流输出电压高。
8. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时,调整管处于 放大 工作状态。
9. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时,若要求输出电压为18V ,调整管压降为6V ,整流电路采用电容滤波,则电源变压器次级电压有效值应为 20 V 。
10. 单相桥式整流电路,变压器的副边电压是U 2,则输出电压的平均值 U 0 = 0.9 U 2 。
11. 单相桥式整流电路,变压器的副边电压是U 2,加入电容滤波器后,则输出电压的平均值 U 0 = 1.2U 2 。
12. 小功率直流电源一般由电源变压器、 整流 、滤波、稳压四部分组成。
13. 直流电源能将电量变为直流电量,实质上是一种 能量 转换电路。
14. 单相半波整流电路和桥式整流电路相比,在变压器次级电压相同条件下, 桥式整流 电路的输出电压平均值高了一倍。
15. 若变压器次级电压有效值为U 2,每个整流管的反向峰值电压记作U RM ,则半波整流电路的U RM = 22U 。
倍压整流电路原理?

倍压整流电路是一种用于将交流电源转换为具有较高直流电压的电路。
它通常由交流输入、变压器、整流桥和滤波电路组成。
整流桥是倍压整流电路的核心部件,它由四个二极管组成,形成一个桥式结构。
根据电压极性的不同,二极管将正半周或负半周的交流信号转换为单向的直流信号。
倍压整流电路的工作原理如下:
1. 交流输入:将交流电源连接到倍压整流电路的输入端。
2. 变压器:交流电压经过变压器降压或升压,以提供适合整流桥工作的电压。
3. 整流桥:交流电压经过变压器后,输入到整流桥。
整流桥由四个二极管组成,将交流信号转换为单向的直流信号。
- 当输入信号的电压极性为正时,D1 和D2 二极管导通,允许电流通过,而D3 和D4 二极管则被反向极化,阻止电流通过。
- 当输入信号的电压极性为负时,D3 和D4 二极管导通,允许电流通过,而D1 和D2 二极管则被反向极化,阻止电流通过。
4. 滤波电路:经过整流桥的输出是脉动的直流信号。
为了平滑输出电压,需要添加一个滤波电路来去除脉动部分。
滤波电路一般由电容器组成,它可以储存电荷并平滑输出电压波形。
5. 输出电压:滤波电路将脉动的直流信号转换为平滑的输出电压,输出端即可获取到较高的直流电压。
需要注意的是,倍压整流电路只能将交流电源电压转换成具有较高的直流电压,但输出电流通常较小。
此外,倍压整流电路还可以根据需要添加稳压电路来控制输出电压的稳定性。
倍压整流电路应用广泛,例如在通信设备、电子器件、电源适配器等领域中常见。
它具有简单、高效、稳定的特点,可以为各种设备提供所需的高直流电压。
硅稳压管稳压电路

硅稳压管稳压电路
一、有“特异功能”的二极管稳压管
一般二极管都是正向导通,反向截止;加在二极管上的反向电压、如果超过二极管的承受能力,二极管就要击穿损毁。
但是有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却比较特殊:当反向电压加到一定程度时,虽然管子呈现击穿状态,通过较大电流,却不损毁,并且这种现象的重复性很好;反过来着,只要管子处在击穿状态,尽管流过管子的电在变化很大,而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。
这种特殊的二极管叫稳压管。
稳压管的型号有2CW 、2DW 等系列,它的电路符号如图所示。
由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5-l9 (a)所示。
硅稳压管DW与负载Rfz ,并联,R1为限流电阻。
这个电路是怎样进行稳压的呢?若电网电压升高,整流电路的输出电压Usr 也随之升高,引起负载电压Usc 升高。
由于稳压管DW与负载Rfz 并联,Usc 只要有根少一点增长,就会使流过稳压管的电流急剧增加,使得I1也增大,限流电阻R1上的电压降增大,从而抵消了Usr 的升高,保持负载电压Usc 基本不变。
反之,若电网电压降低,引起Usr 下降,造成Usc 也下降,则稳压
管中的电流急剧减小,使得I1减小,R1上的压降也减小,从而抵消了Usr 的下降,保持负载电压Usc 基本不变。
10第三节硅稳压管稳压电路11443-PPT文档资料

2. 当电网电压最低和负载电流最大时, I Z 的值最小: UImax - UZ - I Lmax > I Zmin R
9
UImax - UZ R< IZmin + ILmax
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第三节 硅稳压管稳压电路
[例10.5.1] 图示硅稳压管稳压电路中,设稳压管的UZ =6V, IZmax = 40mA,IZmin = 5mA ,UImax = 15V , UImin = 12V ; RLmax = 600Ω , RLmin = 300Ω 。给定当 IZ由 IZmax变到 IZmin , UZ的变化量为0.35V。 (1)试选择限流电阻R; (2)估算在上述条件下的输出电阻和稳压系数。
1 26 R ( ) 2 4 0 0 . 0 0 50 . 0 2
可取R=200Ω。电阻上消耗的功率为:
2 ( 1 5 6 ) P [ ] W 0 . 0 4 W R 2 0 0
可选200Ω,1W的碳膜电阻。
11
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第三节 硅稳压管稳压电路
U 0 . 3 5 Z ( 2) r ( ) 1 0 Z I Z 0 . 0 40 . 0 0 5
R r 1 0 o Z
估算稳压系数是,取UI=0.5(15+12)V=13.5V,则
r 1 01 3 . 5 ZU I S 0 . 1 1 = 1 1 % r R U 0 06 O 2
硅稳压管稳压电路的缺点: 输出电压由稳压管的型号决定,不可随意调节; 电网电压和负载电流变化范围较大时,电路将不能适应。 为改进以上缺点,可以采用串联型直流稳压电路。
IR
+ UI R IZ IL
倍压整流电路

倍压整流电路的工作原理及电路设计在某些电子设备中,需要高压(几千伏甚至几万伏)、小电流的电源电路。
一般都不采用前面讨论过的几种整流方式,因为那种整流电路的整流变压器的次级电压必须升的很高,圈数势必很多,绕制困难。
这里介绍的倍压整流电路,在较小电流的条件下,能提供高于变压器次级输入的交流电压幅值数倍的直流电压,可以避免使用变压比很高的升压变压器,整流元件的耐压相对也可较低,所以这类整流电路特别适用于需要高电压、小电流的场合。
倍压整流是利用电容的充放电效应工作的整流方式,它的基本电路是二倍压整流电路。
多倍压整流电路是二倍压电路的推广。
1、二倍压整流电路(1)桥式二倍压整流电路图1所示电路是桥式倍压整流电路,图1的(1)和(2)为同一电路的两种不同画法。
在这里,用两个电容器取代了全波桥式整流电路中的两只二极管。
整流管D1、D2在交流电的两个半周分别进行半波整流。
各自对电容C1和C2充电。
由负载RL与C1、C2回路看,两个电容是接成串联的.负载RL上的直流电能是由C1、C2共同供给的。
当e2正半周时,D1导通,如果负载电阻RL很大,即流过RL的电流很小的话,整流电流iD1使C1充电到2E2的电压,并基本保持不变,极向如图中所示.同样,当e2负半周时,经D2对C2也充上2 E2的电压,极向如图中所示。
跨接在两个串联电容两端的负载RL上的电压UL=U C1+U C2,接近于e2幅值的两倍.所以称这种电路为二倍压整流电路。
实际上,在正半周C1被充电到幅值2 E2后,D1随即截止,C1将经过RL对C2放电,U C1将有所降低。
在负半周,当C2被充电到幅值2 E2后,D2截止,C2的放电回路是由C1至RL,U C2也应有所降低。
这样,U C1和U C2的平均值都应略低于2 E2,也即负载电压是不到次级绕组电压幅值的两倍的。
只有在负载RL很大时,UL≈2 E2。
U C1、U C2及UL的变化规律如图2所示。
这种整流电路中每个整流元件承受的最大反向电压是22 E2,电容器C1、C2上承受的电压为2 E2,这里的电容器同时也起到滤波的作用。
整流稳压电路大全

u 正半周,Va>Vb,二极管D导通; u 负半周,Va<Vb,二极管D截止。
§ 10.2.2
单向全波整流电路
当u2负半周时, D2导通,D1截止
当u2正半周时, D1导通,D2截止
其特点是输出电压波动小, 变压需中心抽头,绕制复 杂,成本高,笨重。
输出电压平均值UL:
1 UL 2
2
0
流过每管电流平均值 :
1 I D Io 3
每管承受的最高反向电压 :
U DRM 3 2U
§10.3
滤波电路
许多电子设备需要平稳的直流电源。所以整 流电路后面还需加滤波电路将交流成分滤除,得 到比较平滑的输出电压。通常是利用电抗性元件
对交、直流阻抗的不同,实现滤波。电容器 C
对直流阻抗大,对交流阻抗小,C 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 与负载串联。经过滤波电路后,提高直 流分量比例、减小交流分量比例,减小电路的脉
第十章
直流稳压电源
福建师范大学 福清分校
学习要点
1.整流电路(二极管单向导电性):半波整流; 全 波整流:桥式整流。 2.滤波电路:电容滤波(桥式整流);电感滤波。 3.稳压电路:稳压管稳压电路;串联式稳压电路; 电路结构及工作原理(四个组成部分、稳压过程)。 4.集成稳压器:三端固定式集成稳压器及其使用 ; 三端可调式集成稳压器。 5 .开关型稳压电路、可控硅整流电路、单结管的触 发电路。
S 1 0.2% 10 3 2.5 10 3 4 1 0.02
§ 10.3.2
RC-
型滤波电路
1
4 2
电容滤波后面再加一级RC + 滤波,因为R1有直流压降, Ui 所以效率要低一点,只能用 于负载电流较小的场合。
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N PP NN P
IG β1 β2IG
β1IG
图
图
结论:
晶闸管由阻断变为导通旳条件是在阳极和阴极之间 加正向电压时,再在控制极加一种正旳触发脉冲;
晶闸管由导通变为阻断旳条件是减小阳极电流 IA 。 晶闸管导通后,管压降很小,约为 1 V 左右。
三、伏安特征和主要参数
1. 伏安特征 正向阻断特征:当 IG= 0 ,而 阳极电压不超出一定值时,管子
U (BR)CEO ≥ U Imax 1.1 2U 2
三、集电极最大允许耗散功率 PCM
PC UCE IC (UI UO )IC
PCM ≥ (U Imax UOmin ) ICmax (1.1 1.2U 2 UOmin ) IEmax
稳压电路旳输入直流电压为:
UI UOmax (3 ~ 8)V
图
放大电路:A; 调整管:VT;
UI 或 IL UO UF UId UBE IC
UO
UCE↑
10.6.2 输出电压旳调整范围
因为 U+ = U ,UF = UZ, 所以
UZ
UF
R2 R3 R1 R2 R3
UO
则:
UO
R1 R2 R3 R2 R3
UZ
图 10.6.1
串联型直流稳压电路
2. 当电网电压最低和负载电流最大时,IZ 旳值最小, 此时 IZ 不应低于其允许旳最小值,即
U Imin U Z R
I Lmax
I Zmin
或: R UImin U Z I Zmin ILmax
10.6 串联型直流稳压电路
10.6.1 电路构成和工作原理
采样电路:R1、 R2、 R3 ; 基准电压:由 VDZ 提供; 稳压过程:
104稳压管稳压电路105串联型稳压电路

Ro
IOM ST
m
A mV/C
17
2.2 1.0
17
2.2 1.0
18
2.2
18
2.2 1.2
12.2 1.8
20
2.2 2.4
输入端和输出端之间的电压允许值为3~13V。
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第十章
直流电源
二、W117三端集成稳压器 1.原理框图
R2 U O=(1 ) U REF R1
直流电源
3.输出电压的可调范围
由于 UP = UN ,UP = UZ, 所以 R3 R2 UZ UP UO R1 R2 R3
R1 R2 R3 UZ 则: U O R3 R2 当 R2 的滑动端调至最上端时, UO 为最小值 U
图 10.5.2 串联型直流稳压电路
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第十章
直流电源
一、W7800三端稳压器—— 稳定正电压
输出电压有七个等级:5V、6V、9V、12V、15V、 18V和24V。 如W7805 ,输出+5V;W7809 ,输出+9V 输出电流有三个等级:1.5A、0.5A(M)和0.1A(L)。 如W7805 ,输出+5V;最大输出电流为1.5A; W78M05 ,输出+5V;最大输出电流为0.5A; W78L05 ,输出+5V;最大输出电流为0.1A。
D R I Z 进行补偿,来达到稳压的目的。 O
UO 基本不变
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第十章
直流电源
10.4.3 性能指标
一、输出电阻 Ro
ΔU O Ro ΔI O U I 常数
Ro表明负载电阻对稳压性能的影响。
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Ro = rz ∥ R ≈ rz
三. 特点
简单易行,稳压性能好。适用于输出电压固定、 简单易行,稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电 流变化范围较小的场合。 流变化范围较小的场合。
四. 稳压管稳压电路的设计
=(2~ ) (1)UI的选择 UI=( ~3)UZ ) (2)稳压管的选择 UZ=UO IZmax-IZmin > ILmax- ILmin ) (3)限流电阻的选择 ) 保证稳压管既稳压又不损坏。 保证稳压管既稳压又不损坏。
I Z > I Zmin 且 I Z < I ZMax
电网电压最低且负载电流最大时,稳压管的电流最小。 电网电压最低且负载电流最大时,稳压管的电流最小。
U Im in − U Z − I Lmax > I Zmin R
R< U Im in − U Z I Zmin + I Lmax
电网电压最高且负载电流最小时,稳压管的电流最大。 电网电压最高且负载电流最小时,稳压管的电流最大。
2. RL 不变, UI 升高 不变,
电网电压 ↑→ U I ↑→ U O ↑ (U Z ) ↑→ I Z ↑→ I R ↑→ U R ↑→ U O ↓
基本不变。 的波动。 若 ∆ U I ≈ ∆ U R,则 U O 基本不变。利用 R 上的电压变化补偿 U I的波动。
二. 稳压管稳压电路的主要指标
(1)输出电压 ) (2)输出电流 )
UO=UZ ILmax- ILmin≤ IZmax- IZmin
RL
∆U O U I ⋅ (3)稳压系数 S r = ) ∆U I U O
(4)输出电阻 )
rz ∥ RL U I rz U I = ⋅ ≈ ⋅ R + rz ∥ RL U O R U O
为减小S 取 为减小 r,取 值矛盾! 值矛盾
10.5.3 硅稳压管稳压电路
一、电路组成和工作原理
UI = U R + UO I R = IZ + IL
1. UI 不变,RL 减小 不变,
RL ↓→ U O ↓ (U Z ↓ ) → I Z ↓→ I R ↓ RL ↓→ I L ↑→ I R ↑
基本不变, 也就基本不变。 若 ∆ I Z ≈ − ∆ I L,则 U R 基本不变, U O 也就基本不变。 的变化。 利用 I Z 的变化来补偿 I L 的变化。
10.4 倍压整流电路
10.4.1 二倍压整流电路
分析时的两个要点: 分析时的两个要点: 设①负载开路, 负载开路, ②电路进入稳态。 电路进入稳态。 B A iD1 iD2
2U2
2U2
u2正半周 1充电:A→VD1→C1→B 正半周C 充电: u2负半周,B→ C2 → VD2 →A 负半周, 负载上获得的输出电压: 负载上获得的输出电压: U O = 2 2U 2
10.4.2 多倍压整流电路
2U2
2 2U2
2 2U2
+ + u2 + -
-
+
−
+
−
+
−
+
−
+
−
2 2U2
2 2U2
2 2U2
适用于要求输出电压较高、负载电流较小的场合。 适用于要求输出电压较高、负载电流较小的场合。
10.5 硅稳压管稳压电路
整流滤波电路输出电压不稳定的主要原因: 整流滤波电路输出电压不稳定的主要原因: 负载变化; 电网电压波动。 ·负载变化;·电网电压波动。
10.5.1
稳压电路的主要指标
2. 输出电流
1. 输出电压
3. 稳压系数 表明电网电压波动时电路的稳压性能。 表明电网电压波动时电路的稳压性能。 在负载电流不变时, 在负载电流不变时,输出电压相对变化量与输入电压变 ∆ UO / UO ∆ UO UI 化量之比。 化量之比。
Sr = ∆ UI / UI =
RL =常数
∆ U I UO
⋅
RL =常数
4. 输出电阻 表明负载电流变化时电路的稳压性能。 表明负载电流变化时电路的稳压性能。 在电网电压不变时, 在电网电压不变时,负载变化引起的输出电压的变化量 与输出电流的变化量之比。 与输出电流的变化量之比。R = ∆ U O
o
∆IO
U I = 常数
5. 纹波电压 测试出输出电压的交流分量。 测试出输出电压的交流分量。
10.5.2 硅稳压管的伏安特性
符号 在反向击穿区, 在反向击穿区 , 流过稳压管的电流 发生很大变化,两端电压基本不变。 发生很大变化,两端电压基本不变。 1、稳定电压 UZ:稳压管的击穿电压 、 2、稳定电流 IZ: 、 使稳压管工作在稳压状态的最小电流∆Uຫໍສະໝຸດ 伏安特性O∆I
3、最大耗散功率 PZM:允许的最大功率,PZM= IZM UZ 、 允许的最大功率, 4、动态电阻 rz:工作在稳压状态时,rz=∆U / ∆I 、 工作在稳压状态时,
第十章 直流电源
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 直流电源的组成 单相整流电路 滤波电路 倍压整流电路 硅稳压管稳压电路 串联型直流稳压电路 集成稳压器 开关型稳压电路(自学) 开关型稳压电路(自学) 可控整流电路(自学) 可控整流电路(自学)
U Im ax − U Z − I Lmin < I Zmax R 若求得R 怎么办? 若求得 min>Rmax,怎么办?
U Im ax − U Z R> I Zmax + I Lmin
讨论一: 讨论一:稳压管稳压电路的设计
已知输出电压 为6V,负载电流为 , 0~30mA。试求图 ~ 。 示电路的参数。 示电路的参数。 依次选择稳压管、 UI、 R、 C、U2、二极管 依次选择稳压管、 、 、 1. 输出电压、负载电流 稳压管 输出电压、负载电流→稳压管 2. 输出电压 输出电压→UI 3. 输出电压、负载电流、稳压管电流、 UI →R 输出电压、负载电流、稳压管电流、 4. UI 、 R →滤波电路的等效负载电阻 滤波电路的等效负载电阻→C 滤波电路的等效负载电阻 5. UI → U2 6. U2、 R中电流 整流二极管 中电流→整流二极管 中电流