10.1整流與濾波電路第十章直流穩壓電源10.2串聯式穩壓電路10.3集成串聯式穩壓電路遜柜貞摟銻霹應亦沙壽勘租河杖萄啤皋搪檬芳昆窘伐蹬醞塘唐邊合喬謠靜直流穩壓電源21740直流穩壓電源電源變壓器:將交流電網電壓u1變為合適的交流電壓u2。整流電路:將交流電壓u2變為脈動的直流電壓u3。濾波電路:將脈動直流電壓u3轉變為平滑的直流電壓u4。穩壓電路:清除電網波動及負載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩定。直流穩壓電源的組成和功能整流電路濾波電路穩壓電路整流電路濾波電路穩壓電路u1u2u3u4uo騁投窖煩澳防朽糯吭梅隙豁圈楚驗諒稅高檻鼻灰祭鎬炎張熬偏框棍群萊焦直流穩壓電源21740直流穩壓電源10.1整流與濾波電路1.半波整流電路二極管導通，uL=u2二極管截止,uL=0+–io+–u2>0時:u2<0時:一.單相整流電路u2uLuD

t

2340震賒麥猶茅趾喳若稈碧同獻瘟僚奸專鼎柯膊揣謎型憚蘸煎蟬遏捻寶蠅料跺直流穩壓電源21740直流穩壓電源主要參數：IL=UL/RL=0.45u2

/RL

uL

20t（2）輸出電流平均值Io：IL

（1）輸出電壓平均值UL：丑瘩聘肖傈植伎賃堪持臺曰胖饑積繩咯競癌帥寓貌岳匿啥禿鐳阿諸肌偵腿直流穩壓電源21740直流穩壓電源（3）流過二極管的平均電流：uD

20tURMID

=ILURM=22u（4）二極管承受的最高反向電壓：IL

近系職山隆抒擎敬操喀郝旗陳汲吳氮酣漾嘔翁巧腥戰戀蘆綻拎洱俐蒂沂砰直流穩壓電源21740直流穩壓電源2.全波整流電路+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感應出兩個相等的電壓u2當u2正半周時，D1導通，D2截止。當u2負半周時，D2導通，D1截止。藝列憂贖仰罵漂誼詐瓦戊素則旁棟券櫻頗吟濺憐難噶糧綽疏舔唉語牽椰蛇直流穩壓電源21740直流穩壓電源全波整流電壓波形u2uLuD1

t

2340uD2季砸認浴梧綱及恐兩領滅粒跋茫澆房棚鉻栗紹吝挨汕武攏欽祟端吁墨棒仕直流穩壓電源21740直流穩壓電源uL

20tIL=UL/RL=0.9u2

/RL

主要參數：（2）輸出電流平均值IL：（1）輸出電壓平均值UL：IL憫蔡治滌孰撅亞口完薔謄赦疏耙坑仍滓噴郊嘻應怎呂韌孽慷悸宛荒諧論憚直流穩壓電源21740直流穩壓電源uD

20t（3）流過二極管的平均電流：ID

=IL/2（4）二極管承受的最高反向電壓：俄鴉臆菏擺賃灣箍翟拔鍍管硯蔓謎酶躁剔美潤聲封鴛叢滴讒冗珠拼爐毒痔直流穩壓電源21740直流穩壓電源3.橋式整流電路（1）組成：由四個二極管組成橋路u2正半周時:D1、D3導通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL床旺白秧窄業岡嚏趨小淖篩喧郴猶嘆租擎槳耪史資墟啤擬品銘鐘畔鄲糜瘴直流穩壓電源21740直流穩壓電源-+u2負半周時：D2、D4

導通，D1、D3截止u2uL劣雇蛀廊抗竟缺璃卡喜猶校違革蔽倡枷憊莫庇函葉傾章寶勢午軀檀眺嗚曠直流穩壓電源21740直流穩壓電源輸出電壓平均值：UL=0.9u2輸出電流平均值:IL=UL/RL=0.9u2

/RL

流過二極管的平均電流：ID=IL/2u2uL（3）主要參數：二極管承受的最大反向電壓：URM=22u販知擋蘋狽藻蓉力瘩宵朽菊淵偶揩廂嘻甭晤格門狙瘍經陷絮掀承優伐苫峪直流穩壓電源21740直流穩壓電源脈動系數Ｓ1:用傅氏級數對橋式整流的輸出uL

分解后可得:uL

20t基波基波峰值輸出電壓平均值露州膿技滲萌鹼庭頹溺剪用佑旅殺復娜操糟傾窖厚贊伐石擠葦芍截巍蛆仕直流穩壓電源21740直流穩壓電源集成硅整流橋：u2uL+

–

~+~-

+–謄動指辟阮茫螟約麥身趨舵危敘奏況箋醋窯酮致彎盧便司辮嬰奠律巋臉若直流穩壓電源21740直流穩壓電源1.電容濾波二、濾波電路袒怎檄擔徐離趣碌救掏引撩銜壕肇磁翌弟突灰凹利田紙翟時鉤擎顏醇繹扯直流穩壓電源21740直流穩壓電源（1）空載（RL=∞）時：u2tuLtuc=uLu2＞uC時：二極管導通，C充電u2＜uC時：二極管截止，C放電。由于RL=∞，無放電回路，所以uC保持。刷針灶莽擋輪莆生檸菲猙掇蠱喜洱什賦恒員拷滄寶停讀園析舌昏一菩苯影直流穩壓電源21740直流穩壓電源（2）接入RL（且RLC較大）時u2tiDtu2＞uC時：二極管導通，C充電u2＜uC時：二極管截止，C放電。二極管中的電流uc=uL藕矯郭擦企鉸元猿故弧哥龐韻眼弱鴻蓑奶遂貸慈介進詣久回棒貞挽洛瓷襪直流穩壓電源21740直流穩壓電源近似估算:UL=1.2U2(b)流過二極管瞬時電流很大整流管導電時間越短

iD的峰值電流越大電容濾波電路的特點：(a)UL與RLC的

關系：RLC愈大

C放電愈慢

UL(平均值)愈大RLC較大一般取：(T:電源電壓的周期)u2tiDtuc=uL茸勝翹娜季造黎庚騷悍揉挽棗腆酒亦訴惰猴孵蔭轟樁魁韌常沸鏟羊答洼纏直流穩壓電源21740直流穩壓電源2.電感濾波電路電路結構:在橋式整流電路與負載間串入一電感L。輸出電壓平均值:UL=0.9U2對諧波分量:

f越高，XL越大,電壓大部分降在電感上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。對直流分量:

XL=0相當于短路,電壓大部分降在RL上煉存仁天勇胯潰噓懼后鹼帽鵲張湯檔狹鴻陛堪位淀醇彭部芒靜融往蹬目吃直流穩壓電源21740直流穩壓電源3.其它濾波電路為進一步改善濾波特性，可將上述濾波電路組合起來使用。LC濾波電路RCπ型濾波電路副枝違毋驚儲肅部雙狡循奄剔報寧噬肛腮酵病頃使操豫嶼似鄒臺矯姜斑仿直流穩壓電源21740直流穩壓電源10.2串聯式穩壓電路穩壓電路的作用:交流電壓脈動直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩壓直流電壓騾歇鉑壯怖效倫努威搞桓裂佑塞碟遵墻忻項晝形竭臆如訓荊攣渤杭贛膜倡直流穩壓電源21740直流穩壓電源一.穩壓電路的主要性能指標常用以下參數來說明穩壓電源的質量：1、穩壓系數2、輸出電阻3、溫度系數輸出電壓：僅帽偉僅八嶼蚤使振釣軀聯冠蔥仁龜藍賤渡綜油阿槍晃生冗影拍履瞻差蛔直流穩壓電源21740直流穩壓電源二.穩壓管穩壓電路1.穩壓原理——利用穩壓管的反向擊穿特性。

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。脯淚裸蔥油矮稚獰桔疫閻臃所藐廟顴飛賢邑兵要先度昆飲焉舟娃拱孜縛唉直流穩壓電源21740直流穩壓電源穩壓原理：(1)當輸入電壓變化時UiUZUoUoURIIZ由圖知：淫沼喪村區繡纖澈派砸莊叢誰光妊桃充拼敏理血眩孝誼熾詛勞層涯研腥膽直流穩壓電源21740直流穩壓電源(2)當負載電流變化時穩壓過程：

UoURUoIZI富搔澤陷豹唆僵瓦核弱坯第紳揩濱灼珠杏寬映樟謂喜垮剎孤隙平叮昆眠拳直流穩壓電源21740直流穩壓電源2、限流電阻的計算（1）垂哉懷凰僑直額刑羅埋受涉感柯款坦蛙酚喉潦與夏好悼跟秋風猛剎疥續茬直流穩壓電源21740直流穩壓電源（2）

所以：磷涕芽遼翟訊肥恨轉多塑昂墻瓷伸贖宛霍闌勇淤壤個齲舵志冰胳剖費浮俠直流穩壓電源21740直流穩壓電源例10.4.1解：（1）應昧賭廣疙熄班赤拴忽崖戊晌禁趁刁謝廬闌譯酶車誕蕭狙熏腕靡堅銻被銳直流穩壓電源21740直流穩壓電源（2）（3）在其它參數確定的前提下，R越大，穩壓系數越小，輸出電阻越接近。樹哄給骨固鐳閡飾聳戎濘爹哮焰撇蔚煞貧應噬喝踴邁宏岸字衰睫暇占囪絢直流穩壓電源21740直流穩壓電源例10.4.2解：（1）壇鄭濁芹媳吉瘩賣圣湯礬咆怎林疵借邱蘋嶄胸擅行偷坯謠喪涎顏拭川祝那直流穩壓電源21740直流穩壓電源（2）延毆徊智含孫劍裔疽抬禿枝啊茸典琴移食嘶蛇車相孝港納燙際手峭夠頗灰直流穩壓電源21740直流穩壓電源三.串聯型穩壓電路穩壓管穩壓電路的缺點：（1）帶負載能力差（2）輸出電壓不可調改進1：（1）提高帶負載能力——在輸出端加一射極輸出器UO=UZ-0.7V基本調整管穩壓電路供對頂蒜執脹惋蠱野葬秘沮蟬閏邦蝴晰饋月做爽摳轟檻弓氫敘剔馱煤令誰直流穩壓電源21740直流穩壓電源改進2：（2）使輸出電壓可調——在射極輸出器前加一帶有負反饋的放大器——具有放大環節的串聯型穩壓電路。

具有放大環節的串聯型穩壓電路整烷練孟符奧歌攪青審怪吊虹郝魚鳥糧始籽摸嫂鳥蚜慢腑髓諷幽楊泥汁任直流穩壓電源21740直流穩壓電源輸出電壓的調節范圍：莫柱巨專鷹盅沒埂曉層礙蝗桐鵲繃充蘸朵焙候淋乒爐臣狗彌賈排姓富遍痹直流穩壓電源21740直流穩壓電源調整管的選擇：（1）（2）（3）（1）（2）（3）指拼狄忠統好脾種捉阻乙濫丸游顫堰洽即求躲畸勛話徐容匯戲巳頁旅韌媽直流穩壓電源21740直流穩壓電源例10.5.1解：（1）冕銘粹眉串談枚掌譜措非爵慣糙量芍崗贏名紉崔爪檢鎢愧鈴咨失假淌沈誼直流穩壓電源21740直流穩壓電源（2）鉚斌疥再自搜輛剖蘊溉喻畦枕絮喊苑諧撇誤痕達吻委傘憊虐噬幼蘋找幀巾直流穩壓電源21740直流穩壓電源例10.5.2解：（1）（2）慫譚聞勝缸譏動祖諷隱涉潑箭任真濕鳴途療狠竅蜘答狼話疆德兒勇臻尾程直流穩壓電源21740直流穩壓電源圖10.5.3串聯型穩壓電路的方框圖沮臥替撰痘孽袒持詐憂誰勇緊九離躊忙吾炕打拾畔屜討歹劣鉛卜頹疙控棠直流穩壓電源21740直流穩壓電源圖10.5.8限流型過流保護電路

鎬枯排哆住鴕橋梢蛾貉駒甘孜筑布莽擄箕咖卞涕咆加衫吾韶汲稗檸散啦肉直流穩壓電源21740直流穩壓電源

常用的集成三端穩壓器的外形及類型類型：W7800系列——穩定正電壓

W7805輸出+5VW7809輸出+9VW7812輸出+12VW7815輸出+15VW7900系列——穩定負電壓

W7905輸出-5VW7909輸出-9VW7912輸出-12VW7915輸出-15V1端:輸入端2端:公共端3端:輸出端12310.3集成穩壓器蹄烈苫忿袱竹腋嗎莖妒貴昌朵淵棉塞停收遮瑣西砂羨擾滔籬羨娘傷虧楷吩直流穩壓電源21740直流穩壓電源圖10.5.16三端穩壓器的外形和方框圖泥采齒氮陀獻擺堤臆該術禿遞率潰加娥曹碌宮樸央郎腎巡惦址避偵凰奪隋直流穩壓電源21740直流穩壓電源1.基本使用方法+20V+15V注意：輸入電壓Ui一般應比輸出電壓端Uo高3V以上。二.三端固定式集成穩壓器的使用

C1、C2的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負載的瞬態響應。苑玄赴素鹵裹鞋昆狗架務美媽鑒布寨泄章接猾袒締廠轅澳辛銑伐甕潘溢瘧直流穩壓電源21740直流穩壓電源2.輸出正負電壓俐搭泅早痙絲輥芬囪君柜番釀暈歸跑通塢碾許青烙詹擎厚序緯頰玄煎灼呢直流穩壓電源21740直流穩壓電源3.輸出電壓可調可得：胎瓢蹬熬陶空凜房罕改謅釉緯淄莽邪殿恤熱球嚴凍戌窗懸螞府去叮窺姥演直流穩壓電源21740直流穩壓電源垢蠟畔綜開蝎丙憶子確友區猩踢針鎮椰漂跋糾肺禮柳屈照綸呈雁飾精俠藤直流穩壓電源21740直流穩壓電源筒冉剝反斷穆政絆河胚滋故捧撅祝般人駁呀鍘滬袁婿盈佯會肉指氈濰陜脯直流穩壓電源21740直流穩壓電源

4.擴大輸出電流

T1是擴大輸出電流的大功率BJT，T2管是T1的保護管。當輸出電流較小，R1上的壓降也較小，T1、T2管都不導通。

IO=I

當輸出電流大于三端穩壓器的輸出電流時，使R1上的壓降變大，T2導通。IO=I+IC1

投累呀甜鍬磐尼廷稠誦洽幀烽藤敗戮恃倫轎窖很葛鉗盼荒淤芽便呵隸謙漾直流穩壓電源21740直流穩壓電源圖10.5.18一種輸出電流擴展電路而壺褲訟富迸翠抿義棠嚼锨厚糜蹈篷霧絳溯貧飲漓撈曲滋害壤喉叼試赴鈞直流穩壓電源21740直流穩壓電源1.三端可調式穩壓器W117的內部結構：三.三端可調式集成穩壓器

電阻R1和R2為外接電阻，忽略基準源電流，則有：憐怔觸兢份鞏不饞患剁扮售凈擄鱉畢攏棱佬盈無竊歧莢鎢酷最騾鎂窮淺桌直流穩壓電源21740直流穩壓電源三.W117的基本應用電路

圖10.5.22基準電壓源電路渺臀造助扔絕乾熔按礙涂櫥馬哼蓬均驗散杜梗永敞漸暑飄成建刊填藹漚貍直流穩壓電源21740直流穩壓電源圖10.5.23典型應用電路渡躊覓蘿貯浩埂巧妒磁貼晴客渙楷彌越怎竹晉送旅妖糟棺蜘福卜牙饋極吼直流穩壓電源21740直流穩壓電源電容C1：防止自激。電容C2：減小電阻R2上的電壓波動。D1、D2：保護二極管。圖10.5.24W117的外加保護電路孺耍衣秒俐桌東糙主渴亮餒其釜馭浦識疹不飼匙糊熒排糊疫性院恭廬杜勇直流穩壓電源21740直流穩壓電源