UILi不 不变 变
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(9—34)
(9—27)
U o 1 . 414 U i
一般情况下(RL ≠∞,C≠0)，Uo的估算值为
U o 1 . 2 U i
(9—28) (9—29)
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14
第9章 功率电路及系统
式中U′i为变压器次级单边交流电压有效值，U′im
为交流振幅。根据式(9—28)，可以由Uo算出U′i，从而
算出变压比
n N2 U2 N1 22V0
2)滤波电容估算值 滤波电容的选择要满足下式，即
R LC
L
(3
~
5)
T 2
此时，波纹电压峰峰值Urpp约为
U rpp
I LT 2C L
式中：T为交流电网信号周期；IL为负载电流。
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(9—30) (9—31)
15
第9章 功率电路及系统
3)整流管的选择
(1)整流管最大允许电流 I M
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2
第9章 功率电路及系统
220V 50Hz
ui
电源 a 变压器
整流 b 电路
滤波 c 电路
稳压器
uo
ua
ub
uc
uo
t
t
t
t
t
图9—10 直流稳压电源的基本框图
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3
第9章 功率电路及系统
9—2—1整流滤波电路 一、整流滤波电路 利用二极管的单向导电性能可实现整流。常用的
整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流和倍压整 流，如图9—11所示。
u i″ u o
0
t1
t2
t
iV
iV1
iV2
iV1
0
t
(b )
图9—13全波整流电路及电压电流波形
(a)电路；(b)管子流过的电流及输入输出电压波形
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12
第9章 功率电路及系统
220V/50Hz /0 Deg
pq4-10
1N4449
1N4449
2
2μ
10k
图9—13全波整流电路及电压(c )电流波形
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18
第9章 功率电路及系统
调整环节
取样环节
UB Ui
输入直流电压 (不稳定)
US － A ＋
比较放大环节
R1 RW
UREF R2
基准环节
Uo
RL
输出直流电压 (稳定)
图9—15 串联型稳压电源框图
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19
第9章 功率电路及系统
二、主要参数
1.主要指标
1)稳压系数S
S表示输出电压相对变化量与输入电压相对变化量
(c)计算机仿真波形(为看清输出波纹，故意将滤波电容值取得很小，
实际上要加几百~几千μF) 可编辑ppt
13
第9章 功率电路及系统
2. 主要性能
1)输出直流电压Uo
不接滤波电容(C=0)时:
Uo
2
U
im
0 . 9 U im '
当接入滤波电容(C≠0)，且负载RL=∞时，输出电压
可充电至输入电压峰值：
IL 2
(2)整流管反向击穿电压UBR＞2U′im。
半波整流只有一个整流管，所以IM＞IL，且波纹大， 所以一般用得不多。
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16
第9章 功率电路及系统
220V 50Hz
＋ 正电压输出 ＋
Uo1
＋ Uo2 负电压输出 －
图9—14 路
用“硅桥”实现正、负两路直流输出的全波整流电
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6
第9章 功率电路及系统
V1
220V U2
V4
＋
50 Hz
V3
V2
RL
－
(c)
图9—11常用整流电路 (a)半波整流；(b)全波整流；(c)桥式整流；(d)倍压整流
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7
第9章 功率电路及系统
220V 50Hz
＋－
2 ＋
2－U2
2 ＋
2－U2
2 U2
V2
V4
U2
V1
V3
V5
2 2 U2 2 2 U2 (d)
17
第9章 功率电路及系统
9—2—2串联反馈型线性稳压电源的工作原理 一、电路 常用稳压电路有串联反馈型稳压电路和开关型稳压
电路。首先，我们介绍最常用的串联型稳压电源。 串联型稳压电源的框图如图9—15所示。图中“调
整环节”就是一个射极输出器。取样环节是将输出电 压的变化样品取来，加到一个误差比较放大器的反相 输入端，与同相输入端的基准电压相比较。
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10
第9章 功率电路及系统
N1∶N2
ui
22 0V 50 Hz
ui′
ui″
iV1 V1 V2 iV2
uo
＋ C RL
(a)
图9—13全波整流电路及电压电流波形 (a)电路；(b)管子流过的电流及输入输出电压波形
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11
第9章 功率电路及系统 u i′ u i″ u o u i′
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4
第9章 功率电路及系统
V ＋
220V 50Hz
RL
－ (a)
图9—11常用整流电路 (a)半波整流；(b)全波整流；(c)桥式整流；(d)倍压整流
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5
第9章 功率电路及系统
V1
220V 50Hz
＋
V2
RL
(b)
－
图9—11常用整流电路 (a)半波整流；(b)全波整流；(c)桥式整流；(d)倍压整流
之比，即
U o
S
Uo U i
负载不变
Ui
(9—32)
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第9章 功率电路及系统
2)输出电阻Ro Ro表示负载变化(IL变化)对输出电压的影响，即
Ro
Uo I L
Ui不变
一般稳压器的Ro为mΩ数量级。
(9—33)
3)温度系数ST ST表示温度变化对输出电压的影响，其表达式为
ST
Uo T
电子系统设计
整流器和直流稳压电源
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1
第9章 功率电路及系统
9—2 整流器和直流稳压电源
流稳压电源是所有电子设备的重要组成部分，它 的基本任务是将电力网交流电压变换为电子设备所需 要的稳定的直流电源电压。直流电源的一般组成如图 9—10所示。其中变压器是将电网电压(220V、50Hz)变 换为所需的交流电压；整流是将变压器次级交流转换 为单向脉动直流；滤波是将整流后的波纹滤除。
1. 工作原理
如图9—13所示，全波整流的变压器有中心抽头， 且要求次级两绕组十分对称，整流管V1、V2接于变压 器次级两端和负载之间，采用简单电容滤波。
设滤波电容电压初始值uC(0)=0,当u″i为正半周时， V1导通，V２截止，u′i给C充电。由于二极管内阻较小， 充电时常数较小，uC上升快。当uC上升到等于u′i(t1)时， V1、V2均截止，电容C通过负载RL放电，uo下降。
图9—11常用整流电路 (a)半波整流；(b)全波整流；(c)桥式整流；(d)倍压整流
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第9章 功率电路及系统
＋ C
(a)
L＋ C
(b)R＋＋源自C1C2(c)
图9—12 常用滤波电路 (a)电容滤波；(b)电感电容Γ型滤波；(c)电阻电容Π型滤波
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第9章 功率电路及系统
二、整流滤波电路的工作原理及主要性能