畢業(yè)設(shè)計(jì)——直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-02-03 18:44本頁面
【正文】 中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用的。 濾波電路 1）、電容濾波電路 A、濾波的 基本概念 濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波。電感器 L 對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此 L 應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。 B、電容濾波電路 現(xiàn)以單相橋式電容濾波整流電路為例來說明。 圖 4 單相橋式電容濾波整流電路 C、濾波原理 若電路處于正半周，二極管 D D3 導(dǎo)通，變壓器次端電壓 v2 給電容+ V1 － + V2 － + V0 － I0 RL D4 D1 D3 D2 C 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 10 器 C 充電。 圖 5 橋式整流、電容濾波時的電壓、電流波形 當(dāng) v2 到達(dá) 90176。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容 C 就要以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載 Ｒ L放電。在剛過 90176。所以剛過 90176。在超過 90176。 所以，在 t1到 t2 時刻，二極管導(dǎo)電，Ｃ充電， vC=vL 按正弦規(guī)律變化； t2到 t3 時刻二極管關(guān)斷， vC=vL 按指數(shù)曲線下降，放電時間常數(shù)為 RLC。 圖 6 RLC 不同時 VO的波形 需要指出的是，當(dāng)放電時間常數(shù) RLC增加時， t1 點(diǎn)要右移， t2點(diǎn)要左移， wt wt wt V2 0 V0=Vc 0 ID 0 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 11 二極管關(guān)斷時間加長，導(dǎo)通角減小，見曲線 3；反之， RLC 減少時，導(dǎo)通角增加。 反之，當(dāng)Ｒ L 很大，即 IL很小時，盡管 C 較小 , RLC 仍很大 ,電容濾波的效果也很好，見濾波曲線中的 3。 D、電容濾波的計(jì)算 電容濾波的計(jì)算比較麻煩，因?yàn)闆Q定輸出電壓的因素較多。一般常采用以下近似估算法： 一種是用鋸齒波近似表示，即 另一種是在 RLC=(3?5)T/ 2 的條件下，近似認(rèn)為 VL=VO=。） E、外特性 整流濾波電路中，輸出直流電壓 VL 隨負(fù)載電流 IO 的變化關(guān)系曲線如圖 7所示 圖 7 純電阻和電容濾波電路的輸出特性 RL=∞ , V0=√ 2V2 C=0, V0= t=RLC(3～ 5)T／ 2 )41(2L2OL CRTVVV ???2V2 電容濾波 電阻負(fù)載 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 12 V0≈ 名 稱 VL空載 VL帶載 二極管反向最大電壓 每管平均 電流 半波整流 √ 2V2 √ 2V2 IL 全波整流 電容濾波 √ 2V2 2√ 2V2 橋式整流 電容濾波 √ 2V2 √ 2V2 橋式整流 電感濾波 √ 2V2 √ 2V2 2）、電感濾波電路 利用儲能元件電感器Ｌ的電流不能突變的性質(zhì)，把電感Ｌ與整流電路的負(fù)載Ｒ L 相串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。電感濾波的波形圖如圖 9所示。當(dāng)負(fù)半周時， 電感中的電流將經(jīng)由 D D4 提供。 穩(wěn)壓電路 1）、穩(wěn)壓電路概述 A、引起輸出電壓不穩(wěn)定的原因 引起輸出電壓變化的原因是負(fù)載電流的變化和輸入電壓的變化，參見圖 10。 圖 10 輸出電壓變化原因示意圖 ),(= OIO IVfVRs 穩(wěn)壓電路 wt wt wt V2 0 V1 0 V0 0 + VI 整流濾波電路 + V0 RL R 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 14 2）、穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo) 用穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo)去衡量穩(wěn)壓電路性能的高低。 10%時的 Sr） C、輸出電阻 Ro D、電流調(diào)整率 SI 當(dāng)輸出電流從零變化到最大額定值時，輸出電壓的相對變化值。 F、輸出電壓的溫度系數(shù) ST 如果考慮溫度對輸出電壓的影響 , 則輸出電壓是輸入電壓、負(fù)載電流和溫度的函數(shù) OoIrOOOIIOO IRVSIIVVVVV ?????????????A、 穩(wěn)壓系數(shù) Sr 0=IOIOr O= IVVVVS ??????0=II OOr O//= IVV VVS ???%1 0 01= 0=IOOV O ??? ? IVVVS0=OOo I= VIVR ???%1 0 0= 0=OOI I ?? ?VVVSpoppiprip 20lg= VVS%1 0 01= 0=0,=OOT IO ??? ?? VITVVS),(= OIO TIVfV直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 15 3）、硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 假設(shè)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值為 12V！當(dāng)電源電壓高于 12V 時 二極管反向擊穿（相當(dāng)于短路）電壓下降。 圖 11 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會引起較小的電壓變化。這一穩(wěn)壓過程可概括如下： VI↑→ VO↑→ VZ↑→ IZ↑→ IR↑→ VR↑→ VO↓ 這里 VO減小應(yīng)理解為，由于輸入電壓 VI的增加，在穩(wěn)壓二極管的調(diào)節(jié)下，使 VO 的增加沒有那么大而已。 如下圖所示 RL IZ + V0 + VI DZ + VR IR IL R 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 16 圖 12 輸入電壓變化的穩(wěn)壓過程分析 B、當(dāng)負(fù)載電流變化時如何穩(wěn)壓 負(fù)載電流 IL 的增加，必然引起 IR 的增加，即 VR 增加，從而使 VZ=VO減小， IZ 減小。這一穩(wěn)壓過程可概括如下： IL↑→ IR↑→ VR↑→ VZ↓（ VO↓）→ IZ↓→ IR↓→ VR↓→ VO↑ 圖 13 負(fù)載電流 變化的穩(wěn)壓過程分析 4）、線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 A、線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理 穩(wěn)壓二極管的缺點(diǎn)是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。目前 + V1 IZ IL DZ RL + Vo R + VR IR IL + V1 + VR IL + V0 RL DZ R IZ 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 17 這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應(yīng)用在各種電子儀器和電子電路之中。 B、 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構(gòu)成 線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理可用圖 14來說
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