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第九章半导体二极管和直流稳压电源 65页PPT文档_图文

第9章 半导体二极管和直流稳压电源
9.1 半导体的导电特性 9.2 PN结和半导体二极管 9.3 二极管整流电路 9.4 滤波电路 9.5 稳压管和稳压电路
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第9章 半导体二极管和直流稳压电源
本章要求: 1. 理解PN结的单向导电性, 了解二极管的基本构 造、工 作原理和特性曲线,理解主要参数的意义; 2. 理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及 参 数的计算; 3. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作 原理; 4. 了解集成稳压电路的性能及应用。
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对于元器件,重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法,不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。
学会用工程观点分析问题,就是根据实际情况, 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似,以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。
对电路进行分析计算时,只要能满足技术指标, 就不要过分追究精确的数值。
器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误 差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。
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9.1 半导体的导电特性
半导体的导电特性: 热敏性:当环境温度升高时,导电能力显著增强
(可做成温度敏感元件,如热敏电阻)。 光敏性:当受到光照时,导电能力明显变化 (可做
成各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件,如二极管、三极管和晶闸管等)。
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9.1.1 本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体,称为本征 半导体。

价电子

Si

Si

共价健

Si

Si

晶体中原子的排列方式

硅单晶中的共价健结构

共价键中的两个电子,称为价电子。

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自由电子 本征半导体的导电机理

价电子在获得一定能量

(温度升高或受光照)后,

Si

Si

即可挣脱原子核的束缚,成 为自由电子(带负电),同

时共价键中留下一个空位,

Si
空穴

Si

称为空穴(带正电)。

这一现象称为本征激发。

温度愈高,晶体中产 价电子 生的自由电子便愈多。

在外电场的作用下,空穴吸引相邻原子的价电子

来填补,而在该原子中出现一个空穴,其结果相当 于空穴的运动(相当于正电荷的移动)。

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本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时,在半导体中将出
现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 ?电子电流 (2)价电子递补空穴 ?空穴电流
自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时,又不断复
合。在一定温度下,载流子的产生和复合达到动态 平衡,半导体中载流子便维持一定的数目。
注意: (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差; (2) 温度愈高, 载流子的数目愈多,半导体的导电性能
也就愈好。所以,温度对半导体器件性能影响很大。
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9.1.2 N型半导体和 P 型半导体
在本征半导体中掺入微量的杂质(某种元素), 形成杂质半导体。 在常温下即可
变为自由电子 掺入五价元素

Si

Si

pS+i

Si



掺杂后自由电子数目

余 大量增加,自由电子导电

电 成为这种半导体的主要导

子 电方式,称为电子半导体

或N型半导体。

失去一个 电子变为 正离子

磷原子

在N 型半导体中自由电子 是多数载流子,空穴是少数

载流子。

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9.1.2 N型半导体和 P 型半导体

Si

Si

BS–i

Si

硼原子 接受一个 电子变为 负离子

掺入三价元素 空穴 掺杂后空穴数目大量
增加,空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式,称为空穴半导体或 P型半导体。 在 P 型半导体中空穴是多 数载流子,自由电子是少数 载流子。

无论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。
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1. 在杂质半导体中多子的数量与 a (a. 掺杂浓度、b.温度)有关。
2. 在杂质半导体中少子的数量与 b (a. 掺杂浓度、b.温度)有关。
3. 当温度升高时,少子的数量 c (a. 减少、b. 不变、c. 增多)。
4. 在外加电压的作用下,P 型半导体中的电流 主要是 b ,N 型半导体中的电流主要是 a 。
(a. 电子电流、b.空穴电流)
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9.2 PN结和半导体二极管

9.2.1 PN结的形成

内电场越强,漂移运

空间电荷区也称 PN 结

动越强,而漂移使空间

少子的漂移运动 电荷区变薄。

P 型半导体

内电场 N 型半导体

------ + + + + + + ------ + + + + + + ------ + + + + + + ------ + + + + + +

浓度差 多子的扩散运动

形成空间电荷区

扩散的结果使空间

电荷区变宽。

扩散和漂移 这一对相反的 运动最终达到 动态平衡,空 间电荷区的厚 度固定不变。

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9.2.2 PN结的单向导电性

1. PN 结加正向电压(正向偏置) P接正、N接负
PN 结变窄

---- - - ---- - - ---- - -

+ + ++ + + + + ++ + + + + ++ + +

P IF

内电场 N
外电场
+–

内电场被
削弱,多子 的扩散加强, 形成较大的 扩散电流。

PN 结加正向电压时,PN结变窄,正向电流较 大,正向电阻较小,PN结处于导通状态。
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2. PN 结加反向电压(反向偏置) P接负、N接正

--- - -- + + + + + + --- - -- + + + + + + --- - -- + + + + + +

P

内电场 外电场

N

–+

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2. PN 结加反向电压(反向偏置) P接负、N接正
PN 结变宽

--- - -- --- - -- ---- - -

+++ +++ +++

+++ +++ +++

P
IR

内电场 外电场
–+

N

内电场被加 强,少子的漂 移加强,由于 少子数量很少, 形成很小的反 向电流。

PN 结加反向电压时,PN结变宽,反向电流较小, 反向电阻较大,PN结处于截止状态。
温度越高少子的数目越多,反向电流将随温度增加。

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9.2.3 半导体二极管

9.2.3.1 基本结构

(a) 点接触型 结面积小、
结电容小、正 向电流小。用 于检波和变频 等高频电路。

(b)面接触型 结面积大、
正向电流大、 结电容大,用 于工频大电流 整流电路。

(c) 平面型 用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可
小,用于高频整流和开关电路中。

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二极管的结构示意图

金属触丝 N型锗片

阳极引线

阴极引线

( a ) 点接触型 外壳

铝合金小球 N 型硅

阳极引线
PN 结 金锑合金

底座

阳极引线 二氧化硅保护层

N型硅 阴极引线
( c ) 平面型

P 型硅

阳极 D 阴极

阴极引线

( d) 符号

( b) 面接触型

图 1 – 12 半导体二极管的结构和符号

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9.2.3.2 伏安特性
特点:非线性

I

反向击穿 电压U(BR)

反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。

P– + N 反向特性

外加电压大于反向击 穿电压二极管被击穿, 失去单向导电性。

正向特性

P+ – N

导通压降

硅0.6~0.8V 锗0.2~0.3V

U

死区电压

硅管0.5V 锗管0.1V

外加电压大于死区 电压二极管才能导通。

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9.2.3.3 主要参数
1. 最大整流电流 IOM 二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向
平均电流。
2. 反向工作峰值电压URWM 是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压,
一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。 二极管击穿后单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。
3. 反向峰值电流IRM 指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反
向电流大,说明管子的单向导电性差,IRM受温度的 影响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小, 锗管的反向电流较大,为硅管的几十到几百倍。
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二极管的单向导电性
1. 二极管加正向电压(正向偏置,阳极接正、阴 极接负 )时, 二极管处于正向导通状态,二极管正 向电阻较小,正向电流较大。
2. 二极管加反向电压(反向偏置,阳极接负、阴 极接正 )时, 二极管处于反向截止状态,二极管反 向电阻较大,反向电流很小。
3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失 去单向导电性。
4.二极管的反向电流受温度的影响,温度愈高反 向电流愈大。
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二极管电路分析举例

定性分析:判断二极管的工作状态

导通 截止

若二极管是理想的,正向导通时正向管压降为零,

反向截止时二极管相当于断开。

否则,正向管压降

硅0.6~0.7V 锗0.2~0.3V

分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位 的高低或所加电压UD的正负。
若 V阳 >V阴或 UD为正( 正向偏置 ),二极管导通

若 V阳 <V阴或 UD为负( 反向偏置 ),二极管截止

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例1: D

A +

3k?

6V

UAB

12V



B

电路如图,求:UAB
取 B 点作参考点, 断开二极管,分析二 极管阳极和阴极的电 位。

V阳 =-6 V V阴 =-12 V V阳>V阴 二极管导通 若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB =- 6V 否则, UAB低于-6V一个管压降,为-6.3V或-6.7V

在这里,二极管起钳位作用。

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例2: D2
D1
3k? 6V
12V

求:UAB

两个二极管的阴极接在一起

A +

取 B 点作参考点,断开二极

UAB 管,分析二极管阳极和阴极

– B 的电位。

V1阳 =-6 V,V2阳=0 V,V1阴 = V2阴= -12 V UD1 = 6V,UD2 =12V ∵ UD2 >UD1 ∴ D2 优先导通, D1截止。 若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB = 0 V
D流1过承受D2反的向电电流压为为I-D26?V132?4mA钳隔在位离这作 作里用 用,, 。DD21起起

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例3:
+ ui –

R
D 8V

ui
18V 8V

+ uo


已知:ui ?1s8i?ntV
二极管是理想的,试画
出 uo 波形。

二极管的用途:

参考点

整流、检波、

限幅、钳位、开

关、元件保护、
? t 温度补偿等。

二极管阴极电位为 8 V ui > 8V,二极管导通,可看作短路 uo = 8V ui < 8V,二极管截止,可看作开路 uo = ui
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稳压二极管

1. 符号

2. 伏安特性

I

_+

稳压管正常工作

时加反向电压

UZ

O

U

稳压管反向击穿

后,电流变化很大,

但其两端电压变化 很小,利用此特性,

?

UZ

? IZ

IZ IZM

稳压管在电路中可 起稳压作用。

使用时要加限流电阻

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3. 主要参数

(1) 稳定电压UZ 稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。
(2) 电压温度系数?u
环境温度每变化1?C引起稳压值变化的百分数。

? (3) 动态电阻 rZ

?UZ ? IZ

rZ愈小,曲线愈陡,稳压性能愈好。

(4) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM

(5) 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM

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9.3 二极管整流电路

小功率直流稳压电源的组成

变压

整流

滤波

交流电源

稳压

负载

u1

u2

u3

u4

uo

功能:把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压

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9.3.1 整流电路
整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压。
整流原理: 利用二极管的单向导电性
常见的整流电路: 半波、全波、桥式和倍压整流;单相和三相整流
等。 分析时可把二极管当作理想元件处理:
二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。
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9.3.1.1 单相半波整流电路

1. 电路结构 Tr a D io

+

+

u

RL uo





3. 工作波形 动画 u
2U

O

?t

b

uo

2. 工作原理

2U

u 正半周,Va>Vb, 二极管D导通;

O
uD

?t

u 负半周,Va< Vb, 二极管D 截止 。

O
? 2U

?t

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4. 参数计算

(1) 整流电压平均值 Uo

U o ?21π?οπ 2Usi? ntd?(t)?0.4U5

(2) 整流电流平均值 Io

Io

?Uo RL

U ?0.45
RL

(3) 流过每管电流平均值 ID ID ? Io
(4) 每管承受的最高反向电压 UDRM UDRM? 2U (5) 变压器副边电流有效值 I

? I? 2 1 πο π(Im si?nt)2d?t?1.5I7 o

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5. 整流二极管的选择
平均电流 ID 与最高反向电压 UDRM 是选择整
流二极管的主要依据。
选管时应满足: IOM ?ID , URWM ? UDRM
半波整流电路的优点:结构简单,使用的元件少。 缺点:只利用了电源的半个周期,所以电源利用率 低,输出的直流成分比较低;输出波形的脉动大; 变压器电流含有直流成分,容易饱和。故半波整流 只用在要求不高,输出电流较小的场合。
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9.3.1.2 单相桥式整流电路

1. 电路结构 a

io

3. 工作波形 u

?+ 4

1 +?

2U

-b u–

3

uo RL
2 –-

uo

?t

2U

2. 工作原理

?t

u 正半周,Va>Vb,二

uD

极管 D1、 D3 导通, D2、 D4 截止 。

? 2U uD2 uD4

?t

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9.3.1.2 单相桥式整流电路

1. 电路结构

-a + 4

1

io
+?

3. 工作波形 u
2U

?
b

u –

3

uo RL
2 –-

uo

?t

2U

2. 工作原理

u 正半周,Va>Vb,二极 uD

管 1、3 导通,2、4 截止 。

u 负半周,Va<Vb,二极

? 2U
uD2

管 2、4 导通,1、3 截止 。

uD4

?t
?t
uD1 uD3

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4. 参数计算

(1) 整流电压平均值 Uo
U o ?π 1?οπ 2Usi? ntd?(t)?0.U 9

(2) 整流电流平均值 Io

Io

?Uo RL

?0.9 U RL

(3) 流过每管电流平均值 ID

1 ID ? 2 Io

(4) 每管承受的最高反向电压 UDRM UDRM? 2U

(5) 变压器副边电流有效值 I

? I? 2 1 πο 2π(Im si?nt)2d?t?1.1I1 o

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桥式整流电路的优点:
(1) 输出直流电压高; (2) 脉动较小; (3) 二极管承受的最大反向电压较低; (4) 电源变压器得到充分利用。
目前,半导体器件厂已将整流二极 管封装在一起,制成单相及三相整流 桥模块,这些模块只有输入交流和输 出直流引线。减少接线,提高了可靠 性,使用起来非常方便。
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例1:单相桥式整流电路,已知交流电网电压为 220V, 负载电阻 RL = 50?,负载电压Uo=100V,试求变压器 的变比和容量,并选择二极管。 解:变压器副边电压有效值 U?Uo?10?011V 1
0.9 0.9 考虑到变压器副绕组及二极管上的压降,变压器
副边电压一般应高出 5%~10%,即取 U = 1.1 ? 111 ? 122 V
每只二极管承受的最高反向电压

U DR ?M 2 U ?2? 12 ? 127 V2

整流电流的平均值

Io

?Uo RL

流过每只二极管电流平均值

?110?2 A 50 11
ID?2Io?2?2?1A

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例1:单相桥式整流电路,已知交流电网电压为
220 V,负载电阻 RL = 50?,负载电压Uo=100V, 试求变压器的变比和容量,并选择二极管。

UDR? M17V 2 ID ?1A 可选用二极管2CZ11C,其最大整流电流为1A,

反向工作峰值电压为300V。

变压器副边电压 U ? 122 V 变 比K?220?1.8

变压器副边电流有效值

122

I = 1.11 Io= 2 ? 1.11 = 2. 2 A 变压器容量 S = U I = 122 ? 2.2 = 207. 8 V A

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例2:试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4

断开时负载电压的波形。如果D2 或D4 接反,后果如

何?如果D2 或D4因击穿或烧坏而u 短路,后果又如何?

~

+D2 u_
D3

D1

+ RL _uo

o

π

D4

uo

?t
2π 3π 4π

解:当D2或D4断开后

o

π

?t
2π 3π 4π

电路为单相半波整流电路。正半周时,D1和D3导

通,负载中有电流过,负载电压uo=u;负半周时,

D1和D3截止,负载中无电流通过,负载两端无电压,

uo =0。

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~

+D2 u_
D3

D1
+ RL _uo
D4

如果D2或D4接反 则正半周时,二极管D1、D4或D2、D3导通,电流 经D1、D4或D2、D3而造成电源短路,电流很大,因 此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。

如果D2或D4因击穿烧坏而短路 则正半周时,情况与D2或D4接反类似,电源及D1 或D3也将因电流过大而烧坏。

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9.4 滤波器
交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流, 其中既有直流成份又有交流成份。
滤波原理:滤波电路利用储能元件电容两端的电 压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流 电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,达 到平滑输出电压波形的目的。 方法:将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串 联)。
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9.4.1 电容滤波器
1. 电路结构 a D i io

3. 工作波形 u
2U

+ u

+ C

ic RL

+ uo =

uC

O

?t





uo

b

2U

2. 工作原理

O

?t

u >uC时,二极管导通,电源在给负载RL供电的 同时也给电容充电, uC 增加,uo= uC 。
u <uC时,二极管截止,电容通过负载RL 放电,uC 按指数规律下降, uo= uC 。

二极管承受的最高反向电压为 UDRM?2 2U 。

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4. 电容滤波电路的特点 (1) 输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间
常数RLC有关。 RLC 越大 ? 电容器放电越慢
? 输出电压的平均值Uo 越大,波形越平滑。 为了得到比较平直的输出电压
一 般 τ?取 RLC?(3?5T )2 (T — 电源电压的周期)
近似估算取: Uo = 1. 2 U ( 桥式、全波) Uo = 1. 0 U (半波)
当负载RL 开路时,UO ? 2U
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(2) 外特性曲线 结论 采用电容滤波时,输出电

1.4U Uo有电容滤波

压受负载变化影响较大,即 带负载能力较差。

0.45U
无电容滤波
o

因此电容滤波适合于要求

IO

输出电压较高、负载电流较 小且负载变化较小的场合。

(3) 流过二极管的瞬时电流很大
RLC 越大?UO 越高,IO 越 uo
大?整流二极管导通时间越短 2U

? iD 的峰值电流越大。 选管时一般取:

O
iD

?t

IOM =2 ID

O

?t

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例:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频 率 f=50Hz,负载电阻 RL = 200?,要求直流输出电 压Uo=30V,选择整流二极管及滤波电容器。

+

解:1. 选择整流二极管 ~

u

流过二极管的电流



++ C RL uo


ID?1 2IO?1 2?U R O L?1 2?2 30 0 ?0 0 .07A 5
变压器副边电压的有效值 U?UO ?30?25V 二极管承受的最高反向电压 1.2 1.2
可选用二极管2CP11
U DR ?M 2 U ?2?2? 5 3V 5IOM =100mA URWM =50V

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例:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频 率 f=50Hz,负载电阻 RL = 200?,要求直流输出电压 Uo=30V,选择整流二极管及滤波电容器。

+

解:2. 选择滤波电容器 ~

u

取 RLC = 5 ? T/2



++ C RL uo


150 RLC?5? 2 ?0.05S 已知RL = 50?

C?0.0? 50.? 0255 ?10?6 0 F?25 ?F0
R L 200
可选用C=250?F,耐压为50V的极性电容器

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9.4.2 电感电容滤波器

1. 电路结构

L

+

~

u



+

+

C RL uo



2. 滤波原理 当流过电感的电流发生变化时,线圈中产生自感

电势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。
对直流分量: XL=0 ,L相当于短路,电压大部分降
在RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分 降在L上。因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。

LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小 的场合,用于高频时更为合适。

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9.4.3 ? 形滤波器

? 形 LC 滤波器

LC滤滤波波效器果更比好,~

+ u

但二极管的冲



L
++ + C1 C2 RL uo


击电流较大。

R

? 形 RC 滤波器

+

比? 形 LC ~

u

滤波器的体积



小、成本低。

++

+

C1 C2 RL uo



R 愈大,C2愈大,滤波效果愈好。但R 大将使直 流压降增加,主要适用于负载电流较小而又要求输
出电压脉动很小的场合。

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9.5 稳压管和稳压电路
稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的 输出电压的一种电子设备。
稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负 载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻 抗为零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。 其内阻越小,稳压性能越好。
稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可 以是一个独立的电子部件。
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9.5.1 稳压管稳压电路 限流调压

1. 电路

IR R

IO

+ u


C+

+ UI

DZ

Iz

+

RL UO





2. 工作原理

稳压电路

UO = UZ IR = IO + IZ

UZ

设UI一定,负载RL变化

I U

RL?(IO?)? IR ?? UO (UZ ) ? ? IZ?
UO 基本不变? IR (IRR) 基本不变 ?

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9.5.1 稳压管稳压电路

1. 电路
+ u –

IR R

IO

C+

+ UI

DZ

Iz

+

RL UO





2. 工作原理
UO = UZ IR = IO + IZ 设负载RL一定, UI 变化 UI?? UZ ? ? IZ ? ? IR ?
UO 基本不变? IRR ? ?

I UZ
U

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3. 参数的选择 (1) UZ = UO (2) IZM= (1.5 ~ 3) ICM (3) UI = (2 ~ 3) UO

适用于输出电压固
定、输出电流不大、且 负载变动不大的场合。

(4) UIM?UO ? R? U ? Imin UO

IZM ? Iomin

IZ ? IOM

为保证稳压 管安全工作

为保证稳压 管正常工作

UIMR ?UO?IOmi? nIZM UImRi?nUO?IOM?IZ
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9.5.2 恒压源

由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源。

+U

RF

R

DZ

R1
+ UZ –


+ R2

?
+
RL

+ U– O

反相输入恒压源

? ?

+U

RF

R

R1

R2

+ DZ UZ

– +

?
+
RL

+ UO –



同相输入恒压源

UO

?

?

RF R1

UZ

UO

?(1?

RF R1

)UZ

改变 RF 即可调节恒压源的输出电压。

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9.5.3 串联型稳压电路

1. 电路结构 串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电
路和调整元件四部分组成。

T

+ Ui –

+
UB –

?
+–
++ UZ–

R3

R

?
1

+R

??
1

DZUf –

R1
RL R2

+ UO –

调整 比较 基准 取样 元件 放大 电压 电路

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2. 稳压过程

T

由电路图可知

+ UI –

+ UB –

?
+–
++ UZ–

R3

R

?
1

+R

??
1

DZUf –

R1
RL R2

+ U??Uf ?R R1?1?? ?R R22UO
U– O U? ?UZ
U B?A u(o U Z?U f)

当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电 压UO 升高时,有如下稳压过程:
UO? Uf ? UB ? IC ? UCE ? UO? 由于引入的是串联电压负反馈,故称串联型稳 压电路。
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3. 输出电压及调节范围

T

+ Ui –

+
UB –

?
+–
++ UZ–

R3

R

?
1

+R

??
1

DZUf –

R1
RL R2

+ UO –

输出电压

UO ?UB ?(1? R1??R?1?R2)UZ

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9.5.4 集成稳压电源
单片集成稳压电源,具有体积小,可靠性高,使

用灵活,价格低廉等优点。

最简单的集成稳压电源只有输入,输出和公共

引出端,故称之为三端集成稳压器。

1. 分类
三 端 稳 压 器

输出正电压

输出固定电压

78XX

输出负电压

79XX

XX两位数字为输出电压值

输出可调电压(1. 25 ~ 37 V 连续可调)

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2. 外形及引脚功能

塑料封装

2 —输出端 3 —公共端 1—输入端 W7800系列稳压器外形

2 —输出端 3—输入端 1 — 公共端 W7900系列稳压器外形
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3. 性能特点(7800、7900系列) ? 输出电流超过 1. 5 A(加散热器) ? 不需要外接元件 ? 内部有过热保护 ? 内部有过流保护 ? 调整管设有安全工作区保护 ? 输出电压容差为 4% 输出电压额定值有:
5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V等 。
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4. 主要参数 (1) 电压调整率SU(稳压系数)
反映当负载电流和环境温度不变时,电网电压波
动对稳压电路的影响。

SU?ΔΔ UoU U I o?10% 0? ?T Io??00 0.005~0.02%
(2) 电流调整率SI 反映当输入电压和环境温度不变时,输出电流变

化时输出电压保持稳定的能力,即稳压电路的带负载

能力。
S
I

?ΔUo Uo

?1

0% 0 Δ ΔU TI??00

0.1~1.0%

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(3) 输出电压 UO (4) 最大输出电流 IOM (5) 最小输入、输出电压差 (Ui -UO ) min (6) 最大输入电压 UiM
(7) 最大功耗 PM P M ?(U IM ?U O )?IOM
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5. 三端固定输出集成稳压器的应用
(1) 输出为固定电压的电路 输出为固定正电压时的接法如图所示。

1 +

2 W7805
3

Ui

Ci

CO

0.1~1?F

1?F

_

输入与输 + 出之间的

UO

电压不得 低于3V!

_

用来抵消输入端接线 较长时的电感效应, 防止产生自激振荡。 即用以改善波形。

为了瞬时增减负载电流 时,不致引起输出电压 有较大的波动。即用来 改善负载的瞬态响应。
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(2)同时输出正、负电压的电路

24V
220V
24V

1 W7815 2 +15V

+C Ci 3
1000?F 0.33?F

CO
1?F

+C
1000?F

Ci
0.33?F

1

CO
1?F

3 W7915 2 – 15V

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(3)提高输出电压的电路

+

1 W78XX

2 +

3 UXX_ R

+ UXX: 为W78XX

UI _

Ci

+ CO UO 固定输出电压

U_Z DZ

_ UO= UXX + UZ

(4)提高输出电流的电路 T IC

IO= I2 + IC 当 IO较小时,UR

R

+ U_ I

+ UR–

1 W78XX

IO 2
I2 +

较小,T截止 ,IC=0。 当 IO > IOM时,

Ci

3 CO U_O UR较大,T导通 ,

IO=IOM + IC

R 可由功率管 T的UBE和稳压器的IOM确定, 即R ? UBE /IOM 。

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6. 三端可调输出集成稳压器的应用

3 CW117 2 +

+

1 Adj R1 240?

Ui

Ci

_ 0.1?F

R2

CO 1?F

UO _

流过调整端电流 <100 ?A,在要求不高的场合它 在R2上的压降可以忽略

UO

?1.25(1?

R2 R1

)V

2、1两端电压为 1.25V — 基准电压

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