電工電子學 教學課件 作者 林小玲 第6章 功率電子電路第二版.ppt

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1、第6章功率電子電路上海大學自動化系林小玲例：擴音系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)功率放大器的作用：用作放大電路的輸出級，以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。§6.1.1概述功率放大電壓放大信號提取§6.1功率放大電路1.功率放大電路的特殊問題(1)要有足夠的輸出功率功放電路中電流、電壓要求都比較大，但必須注意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值:ICM、UCEM、PCM。ICMPCMUCEMIcuce(2)電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。(3)電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負載，減少晶體管及線路上的損失。即注意提高

2、電路的效率（?）。Pomax:負載上得到的交流信號功率。PE：電源提供的直流功率。ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO2.放大電路的工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)晶體管在輸入信號的整個周期都導(dǎo)通靜態(tài)IC較大，波形好,管耗大效率低。乙類工作狀態(tài)晶體管只在輸入信號的半個周期內(nèi)導(dǎo)通，靜態(tài)IC=0，波形嚴重失真,管耗小效率高。甲乙類工作狀態(tài)晶體管導(dǎo)通的時間大于半個周期，靜態(tài)IC?0，一般功放常采用。3.提高放大電路效率的途徑采用既降低Q點又不會引起截止失真的辦法：采用推挽輸出電路，或互補對稱射極輸出器互補對稱

3、電路是集成功率放大電路輸出級的基本形式。當它通過容量較大的電容與負載耦合時，由于省去了變壓器而被稱為無輸出變壓器(OutputTransformerless)電路，簡稱OTL電路。若互補對稱電路直接與負載相連，輸出電容也省去，就成為無輸出電容(OutputCapacitorless)電路，簡稱OCL電路。OTL電路采用單電源供電，OCL電路采用雙電源供電。6.1.2乙類雙電源互補對稱功率放大電路(OCL)(OCL—OutputCapacitorless)一、電路組成及工作原理RLV1V2+UCC+ui?+uo??UCCu

4、i>0V1導(dǎo)通V2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0V2導(dǎo)通V1截止iC1io=iE2=iC2,uO=iC2RLui=0V1、V2截止注意：V1、V2兩個晶體管都只在半個周期內(nèi)工作的方式。二、電路的分析計算1、輸出功率的計算2、效率的計算理想的效率3、管耗的計算計算最大損耗兩個的最大損耗ui-UCCV1V2uo+UCCRLiL4.輸入輸入波形圖uiuououo′交越失真死區(qū)電壓問題：當輸入電壓小于死區(qū)電壓時,在正、負半周交替過零處會出現(xiàn)非線性失真，這個失真稱為交越失真。輸入信號幅度越小失真越明顯。三

5、、存在的主要問題1.克服交越失真的措施：R1D1D2R2靜態(tài)時:V1、V2兩管發(fā)射結(jié)電位分別為二極管D1、D2的正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)；動態(tài)時：設(shè)ui加入正弦信號。正半周V2截止，V1基極電位進一步提高，進入良好的導(dǎo)通狀態(tài)；負半周V1截止，V2基極電位進一步降低，進入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。+UCC-UCCULuiiLRLV1V2電路中增加R1、D1、D2、R2支路uB1tUTtiBIBQ波形關(guān)系：ICQiCuBEiBib特點：存在較小的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。每管導(dǎo)通時間大于半個周期，基本不失真。iCQuce

6、USC/REUSCIBQ為更換好地和V1、V2兩發(fā)射結(jié)電位配合，克服交越失真電路中的D1、D2兩二極管可以用UBE電壓倍增電路替代。2.UBE電壓倍增電路B1B2+-BER1R2UIBI合理選擇R1、R2大小，B1、B2間便可得到UBE任意倍數(shù)的電壓。圖中B1、B2分別接V1、V2的基極。假設(shè)I>>IB，則3.電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的：擴大電流的驅(qū)動能力。becibic????1?2晶體管的類型由復(fù)合管中的第一支管子決定。becibic復(fù)合NPN型復(fù)合PNP型改進后的OCL準互補輸出功放電路：V1：電壓推動級V2

7、、R1、R2：UBE倍增電路V3、V4、V5、V6：復(fù)合管構(gòu)成的輸出級準互補輸出級中的V4、V6均為NPN型晶體管，兩者特性容易對稱。*6.1.4集成功率放大器特點：工作可靠、使用方便。只需在器件外部適當連線，即可向負載提供一定的功率。集成功放LM384：生產(chǎn)廠家：美國半導(dǎo)體器件公司電路形式：OTL輸出功率：8?負載上可得到5W功率電源電壓：最大為28V集成功放LM384管腳說明:)123456789101112131414--電源端（Vcc）3、4、5、7--接地端（GND）10、11、12--接地端（GND）2、6-

8、-輸入端（一般2腳接地）8--輸出端（經(jīng)500?電容接負載）1--接旁路電容（5?）9、13--空腳（NC）集成功放LM384外部電路典型接法：500?-+0.1?2.7?8146215?Vccui8?調(diào)節(jié)音量電源濾波電容外接旁路電容低通濾波,去除高頻噪聲輸入信號輸出耦合大電容§6.2直流穩(wěn)壓電源小功率直流穩(wěn)壓電源的