資源描述:
《電工電子學 教學課件 作者 林小玲 第7章 功率電子電路.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第七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。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等?!?.1.1概述功率放大電壓放大信號提取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。即注意提高電路的效率(?)。Pomax:負載上得到的交流信
2、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,
3、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。7.1.2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??UCCui>0V1導通V2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0V2導通V1截止iC1io=i
4、E2=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、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)射結電位分別為二極管D1、D2的正向?qū)▔航?,致使?/p>
5、管均處于微弱導通狀態(tài);動態(tài)時:設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,進入良好的導通狀態(tài)。+UCC-UCCULuiiLRLV1V2電路中增加R1、D1、D2、R2支路uB1tUTtiBIBQ波形關系:ICQiCuBEiBib特點:存在較小的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。每管導通時間大于半個周期,基本不失真。iCQuceUSC/REUSCIBQ為更換好地和V1、V2兩發(fā)射結電位配合,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B1B
6、2+-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I>>IB,則3.電路中增加復合管增加復合管的目的:擴大電流的驅(qū)動能力。becibic????1?2晶體管的類型由復合管中的第一支管子決定。becibic復合NPN型復合PNP型改進后的OCL準互補輸出功放電路:V1:電壓推動級V2、R1、R2:UBE倍增電路V3、V4、V5、V6:復合管構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。*7.1.4集成功率放大器特點:工作可靠、使用方便。只
7、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--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
8、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§7.2直流穩(wěn)壓電源小功率直流穩(wěn)壓電源的組成功能:把交流電壓