1、10.1 直流穩壓電源直流穩壓電源10.1.2 濾波器濾波器10. 1.3 直流穩壓電源直流穩壓電源10.1.1 整流電路整流電路10.110.1直流穩壓電源直流穩壓電源功能：功能：把交流電壓變成穩定的大小合適把交流電壓變成穩定的大小合適 的直流電壓的直流電壓u4uou3u2u1整流電路整流電路 將交流電壓轉變為脈動的直流電壓。將交流電壓轉變為脈動的直流電壓。 半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流等。等。 二極管的正向導通電阻為零，反向電阻為無窮大。二極管的正向導通電阻為零，反向電阻為無窮大。利用二極管的單向導電性利用二極管的單向導電性uD2uD

2、4 uouD t tRLuiouo1234ab+ + ut U2U2U2 uD2uD4RLuiouo1234ab+ + u 正半周，正半周，VaVb，二極，二極管管 1、3 導通，導通，2、4 截止截止 。uouD t tuD1uD3 ut U2U2U2 4. 參數計算參數計算LLRURUI9 . 0oo o21DII UU2DRM o11. 1 d) sin(2122mIttII ) d( sin21ttU U0.9 oU (1) 輸出直流電壓高；輸出直流電壓高； (2) 脈動較小；脈動較小； (3) 二極管承受的最大反向電壓較低；二極管承受的最大反向電壓較低； (4) 電源變壓器得到充分利

3、用。電源變壓器得到充分利用。 目前，半導體器件廠已將整流二極目前，半導體器件廠已將整流二極管封裝在一起，制成單相及三相整流管封裝在一起，制成單相及三相整流橋模塊，這些模塊只有輸入交流和輸橋模塊，這些模塊只有輸入交流和輸出直流引線。減少接線，提高了可靠出直流引線。減少接線，提高了可靠性，使用起來非常方便。性，使用起來非常方便。單相橋式整流電路，已知交流電網電壓為單相橋式整流電路，已知交流電網電壓為 220V，負載電阻負載電阻 RL = 50 ，負載電壓，負載電壓Uo=100V，試試選擇二極選擇二極管。管。V 1119 . 01009 . 0o UU A122121oD IIV 15711122D

4、RMUUA 250100LooRUI A1D IV 157DRMU 可選用二極管可選用二極管2CZ11C，其最大整流電流為，其最大整流電流為1A，反向工作峰值電壓為反向工作峰值電壓為300V。uo+_u+_RLD2D4 D1D3當當D2或或D4斷開后斷開后 電路為單相半波整流電路。正半周時，電路為單相半波整流電路。正半周時，D1和和D3導導通，負載中有電流通，負載中有電流過，負載電壓過，負載電壓uo o= =u；負半周時，；負半周時，D1和和D3截止，負載中無電流通截止，負載中無電流通過，負載兩端無電壓，過，負載兩端無電壓， uo o =0=0。 uo u 2 34tt234oo 則正半周時，

5、二極管則正半周時，二極管D1、D4或或D2、D3導通，電流導通，電流經經D1、D4或或D2、D3而造成電源短路，電流很大，因而造成電源短路，電流很大，因此變壓器及此變壓器及D1、D4或或D2、D3將被燒壞。將被燒壞。 則正半周時，情況與則正半周時，情況與D2或或D4接反類似，電源及接反類似，電源及D1或或D3也將因電流過大而燒壞。也將因電流過大而燒壞。uo+_u+_RLD2D4 D1 D3 交流電壓經整流電路整流后輸出的是脈動直流，交流電壓經整流電路整流后輸出的是脈動直流，其中既有直流成份又有交流成份。其中既有直流成份又有交流成份。濾波電路利用儲能元件電容兩端的電濾波電路利用儲能元件電容兩端的

6、電壓壓(或通過電感中的電流或通過電感中的電流)不能突變的特性不能突變的特性, 濾掉整流濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達到平滑輸出電壓波形的目的。到平滑輸出電壓波形的目的。 方法：方法：將電容與負載將電容與負載RL并聯并聯( (或將電感與負載或將電感與負載RL串串聯聯) )。 u uC時，二極管導通，時，二極管導通，電源在給負載電源在給負載RL供電的供電的同時也給電容充電，同時也給電容充電， uC 增加，增加，uo= uC 。 CC+Cici +aDuoubRLio= uC 二極管承受的最高反向電壓為二極管承受的最高反向電壓為 。U

7、U22DRM uoU2U2u tO tO25)(3LTCR 一般取一般取輸出電壓的脈動程度與平均值輸出電壓的脈動程度與平均值Uo與放電時間與放電時間 常數常數RLC有關。有關。 近似估算取：近似估算取： Uo = 1. 2 U ( 橋式、全波）橋式、全波） U2 為了得到比較平直的輸出電壓為了得到比較平直的輸出電壓例：例： 有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率率 f=50Hz，負載電阻，負載電阻 RL = 200 ，要求直流輸出電，要求直流輸出電壓壓Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二極管及濾波電容器。V 352522DRM UU

8、 A075020030212121LOOD.RUII uRLuo+C解：解：25V1.230 21O .UU可選用二極管可選用二極管2CP11IOM =100mA URWM =50V 例：例：有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率率 f=50Hz，負載電阻，負載電阻 RL = 200 ，要求直流輸出電壓，要求直流輸出電壓Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二極管及濾波電容器。取取 RLC = 5 T/2已知已知RL = 50 S 05. 025015L CR uRLuo+C解：解：2. 選擇濾波電容器選擇濾波電容器F250F10250

9、2000.05 0506L R.C可選用可選用C=250 F，耐壓為，耐壓為50V的極性電容器的極性電容器UO = UZ IR = IO + IZUIUZRL (IO ) IR 設設UI一定，負載一定，負載RL變化變化UO 基本不變基本不變 IRR IR UO (UZ ) IZ +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流調壓限流調壓穩壓電路穩壓電路UO = UZ IR = IO + IZUIUZUI UZ UO 基本不變基本不變 IRR IZ IR +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz單片集成穩壓電源，具有體積小單片集成穩壓電源，具有體積小, ,可靠性高可靠性高, ,使使用靈活用靈活,

10、,價格低廉等優點。價格低廉等優點。最簡單的集成穩壓電源只有輸入，輸出和公共最簡單的集成穩壓電源只有輸入，輸出和公共引出端引出端,故稱之為三端集成穩壓器。故稱之為三端集成穩壓器。1. 分類分類兩位數字為輸出電壓值兩位數字為輸出電壓值三三端端穩穩壓壓器器輸出固定電壓輸出固定電壓輸出正電壓輸出正電壓78XX 輸出負電壓輸出負電壓79XX （1. 25 37 V 連續可調）連續可調）W7800系列穩壓器外形系列穩壓器外形1輸入端輸入端2 公共端公共端3 輸出端輸出端W7900系列穩壓器外形系列穩壓器外形1 公共端公共端2輸入端輸入端3 輸出端輸出端 輸出電流超過輸出電流超過 1. 5 A（加散熱器）（

11、加散熱器） 不需要外接元件不需要外接元件 內部有過熱保護內部有過熱保護 內部有過流保護內部有過流保護 調整管設有安全工作區保護調整管設有安全工作區保護 輸出電壓容差為輸出電壓容差為 4% 5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V等等 。 ( 反映當負載電流和環境溫度不變時，電網電壓波反映當負載電流和環境溫度不變時，電網電壓波動對穩壓電路的影響。動對穩壓電路的影響。0 0 o 100oo TIIU% UUUS ( 反映當輸入電壓和環境溫度不變時，輸出電流變反映當輸入電壓和環境溫度不變時，輸出電流變化時輸出電壓保持穩定的能力，即穩壓電路的帶負載化時輸出電壓保持穩定的能力，即穩壓電路的帶負載能力。能力。00ooI %100 I T UUUS 0.0050.02% 0.11.0%(3) 輸出電壓輸出電壓 UO (6) 最大輸入電壓最大輸入電壓 UiM (7) 最大功耗最大功耗 PM OMOIMM)(IUUP (4) 最大輸出電流最大輸出電流 IOM (5) 最小輸入、輸出電壓差最小輸入、輸出電壓差 (Ui -UO ) min 輸出為固定正電壓時的接法如圖所示。輸出為固定正電壓時的接法如圖所示。