整流 滤波稳压电路 看不懂 你砍我.docx
- 文档编号:23539519
- 上传时间:2023-05-18
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:346.36KB
整流 滤波稳压电路 看不懂 你砍我.docx
《整流 滤波稳压电路 看不懂 你砍我.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《整流 滤波稳压电路 看不懂 你砍我.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
整流滤波稳压电路看不懂你砍我
整流、滤波、稳压电路看不懂你砍我
找了好久的电路原理说明,终于能够看懂整流滤波稳压电路了,分享一下。
一、整流与滤波电路
整流电路的任务是利用二极管的单向导电性,把正、负交变的50Hz电网电压变成单方向脉动的直流电压。
整流电路只是将交流电变换为单方向的脉动电压和电流,由于后者含有较大的交流成分,通常还需在整流电路的输出端接入滤波电路,以滤除交流分量,从而得到平滑的直流电压。
由波形可知:
1.开关S打开时,电容两端电压为变压器付边的最大值
。
2.开关S闭合,即为电容滤波电阻负载,当变压器付边电压大于电容上电压时
,电容充电,输出电压升高,当
时电容放电,输出下降。
如此充电快,放电慢的不断反复,在负载上将得到比较平滑的输出电压。
当负载电阻越大时,放电越慢,纹波电压越小,负载电阻小时,放电快,纹波大,而且输出电压低。
为此有三种情况下的输出电压估算值:
1)电容滤波,负载开路时
。
2)无电容滤波,电阻负载时,输出电压平均值为:
。
3)电容滤波,电阻负载时通常用下式进行估算
,通常按
估算。
为确保二极管安全工作,要求:
不同电子设备要求其电源电压的平滑程度不同,为此可采用不同的滤波电路。
常见的有电容滤波、电感滤波和复式滤波电路(两个或两个以上滤波元件组成)。
二、线性串联型稳压电路
整流滤波后的电压是不稳压的,在电网电压或负载变化时,该电压都会产生变化,而且纹波电压又大。
所以,整流滤波后,还须经过稳压电路,才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。
1.稳压电路(电源)的主要性能指标
输出的稳定电压值Vo,最大输出电流Imax,输出纹波电压V~,稳压系数(电压调整率)
,
该值越小,稳定性越好
。
输出电阻(内阻)
,
,内阻越小越好。
2.串联型稳压电路的基本结构基本思路:
串联型:
当输入电压(VI)改变时,能自动调节(VCE)电压的大小,使输出电压(Vo)保持恒定。
例如:
VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓
串联型稳压电路基本结构:
VI是整流滤波后的电压,T为调整管,A为比较放大电路,VREF为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻R构成。
R1与R2组成反馈网络,是用来反映输出电压变化的取样环节。
电路也可以改画成以下形式,以便看图方便。
如把串联稳压电路看作反馈放大器(输入为VI,输出为Vo),则这种电路属于电压串联负反馈。
在深度负反馈条件下
,
,
。
这种稳压电路的主回路由调整管T与负载相串联构成,且T工作在线性状态,故称为线性串联式稳压电路。
输出电压Vo=VI-VCE,其变化量由反馈网络取样,并经放大电路(A)放大后去控制调整管T的基极电压,从而改变调整管T的VCE大小。
当输入电压VI增加(或负载电流Io减小)时,导致输出电压Vo增加,随之反馈电压VF=R2Vo/(R1+R2)=FvVo也增加(Fv为反馈系数)。
VF与基准电压VREF相比较,其差值电压经比较放大电路放大后使调整管的VB和IC减小,于是调整管T的c-e间电压VCE增大,使Vo下降,从而维持Vo基本恒定。
显然,这是电压负反馈电路基本性能。
三、集成线性稳压电路
1.三端固定式集成稳压器
如果将前述的串联型稳压电源电路全部集成在一块硅片上,加以封装后引出三端引脚,就成了三端集成稳压电源了。
正电压输出的78××系列,负电压输出的79××系列。
其中××表示固定电压输出的数值。
如:
7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等,指输出电压是+5V、+6V、+9V、+12V、+15V、+18V、+24V。
79××系列也与之对应,只不过是负电压输出。
这类稳压器的最大输出电流为1.5A,塑料封装(TO-220)最大功耗为10W(加散热器);金属壳封装(TO-3)外形,最大功耗为20W(加散热器)。
2.78系列三端集成稳压器内部电路框图
3.三端集成稳压器的典型应用
⑴固定输出连接
在使用时必须注意:
(VI)和(Vo)之间的关系,以W7805为例,该三端稳压器的固定输出电压是5V,而输入电压至少大于8V,这样输入/输出之间有3V的压差。
使调整管保证工作在放大区。
但压差取得大时,又会增加集成块的功耗,所以,两者应兼顾,即既保证在最大负载电流时调整管不进入饱和,又不致于功耗偏大。
⑵固定双组输出连接
⑶扩大输出电流连接
二极管D以低消T管VBE压降而设置,扩大的输出电流为:
,原输出电流是Io,现可以近似扩大β倍。
⑷扩大输出电压范围
,所以:
⑸连接成恒流源电路
⑹三端可调式集成稳压电路
其型号有正输出三端可调式、负输出三端可调式两种。
如LM317型是正电压输出型,LM337是负电压输出可调式。
其输出电压可在1.25~40V之间调节。
其中,VREF=1.25V,而Iadj很小,通常略去,所以,由公式可得,只要调节R2就能在一定范围调节输出电压的大小。
具有正负输出的实际应用电路如下图所示。
注释:
开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
它们的功能是:
1.输入电网滤波器:
消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。
2.输入整流滤波器:
将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。
3.变换器:
是开关电源的关键部分。
它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。
4.输出整流滤波器:
将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。
5.控制电路:
检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。
调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
6.保护电路:
当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。
有的读者会产生这样的疑问,先把220V的交流变成了直流,然后通过变换器把直流变成交流,最后又把交流变成直流输出,兜了这么大的一个圈子,干吗不把220V的交流电直接变成所需要的直流呢?
其实,交流市电先由电源变压器变压,整流滤波后得到未稳定的直流电压,再经过调整后得到所需要的直流电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。
但是它的缺点是需要庞大而笨重的功频变换器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且调整管是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。
总之这种电源不适合计算机用。
开关电源主要有以下特点:
1.体积小、重量轻:
由于没有工频变压器,所以体积和重量只有线性电源的20~30%。
2.功耗小、效率高:
功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管上的功耗小,转化效率高,一般为60~70%,而线性电源只有30~40%。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 整流 滤波稳压电路 看不懂 你砍我 滤波 稳压 电路