直流稳压电源
1 单相整流滤波电路 2 线性集成稳压器 3 开关集成稳压电源
引言
几乎所有的电子设备都需要稳定的直流 电源，通常都是由交流电网供电，因此 需要把交流电变成稳定的直流电。直流 稳压电源就是把交流电经过整流变成脉 动的直流电，然后通过滤波稳压转换成 稳定的直流电的仪器。它由整流电路、 滤波电路和稳压电路3部分组成。
桥式整流电路的优点是输出电压高，
电压纹波小，管子所承受的平均电流较小，
同时由于电源变压器在正、负半周内都有 电流供给负载，电源变压器的利用率高。 因此，此电路在整流电路中有了较为广泛 的运用。 • 缺点是二极管用得较多 。
三 、全波整流电路
电路图：如图所示，二极管D1、 D2分别在V2的正、 负半周导通，在RL上得到如图所示电压波形。
220V
~
i u2 D R L
+ uｏ –
指输出电压uo 在一个周期中 的平均值
2U2
u2

2 3
o
2U2
t
u2 2U2 sint
输出平均电压UouO Nhomakorabea2 3
1 UO 2U 2 sin td (t ) 2 0 输出电流等于 0.45U 2 流过二极管的
输出电流平均值Io
iD=iO
o o
2 3
(3) 二极管承受的最高反向峰值电压URM。 当u2上 正下负时， V1 、 V3导通， V2、 V4截止， V2 、 V4相当于并联后跨接在u2上， 因此反向最高峰 值为
t t
uD

2
3
U RM
2U2
2U2
把四只二极管 封装在一起称 为整流桥
~ ~
•
D1
Tr
v2 v1 v2 D2 vo
v2
0
vo 0

2
3
4
t
t
D1
工作原理：
Tr v2 vo
在U2正半周： D1导通、D2管截止， 负载中有电流流过； 在U2负半周： D1截止、D2管导通， 负载中有电流流过。
v1
v2
D2
v2 0 vo 0
t

2
3
4
t
参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
整流电路 整流电路的目的是利用具有单向导电性 能的整流元件，将正负交替的正弦交流电压 整流成为单方向的脉动电压。这种单方向的 脉动电压有很大的脉动成分。 滤波电路 滤波电路的功能是将整流后的单向 脉动电压中的脉动成分尽可能地滤掉， 使输出电压成为比较平滑的直流电压。 它由电容、电感等储能元件组成。
稳压电路
稳压电路的功能是采取一些措施，当
市电电压或负载电流变化时，使输出的直 流电压保持稳定。
组成 框图
交流 电源
变压
整流
滤波
稳压 负 载
u
O
u t O 合适的 交流电压
u
u
u
t O 单向 脉动电压
t O
平滑 直流电压
t O
稳定 直流电压
t
220V
1.单相整流滤波电路
整流电路的作用是利用二极管的单向 导电性，将交流电转换成单向脉动电压。 整流电路中基本上都包含了电源变压器， 一方面是“变压”（大多情况下是进行 “降压”，即将220V降为较低的交流电 压）；另一方面是“隔离”，把电子设备 与电网隔开。在小功率直流电源中，经常 采用单相半波和单相桥式整流电路。
二、桥式整流电路
T u1
u2
V3 V1 V4 V2
RL uo
简化 画法
单相桥式整流电路如所示。图中 ，4个整流二极管V1～V4接成电桥 的形式，其中一个对角线接变压 u2 器的次级，另一个对角线接负载 电阻RL，但二者不能互换。
uo
u2正半周时电流通路
a T
u1
+
u2 V3 V1 V4 V2 RL uo
+ u D– Ｖ
220V
u2 >0 时:
~
u 2 iD R L
+ uｏ –
二极管导通，忽略二 极管正向压降， uo=u2 u2<0时: 二极管截止, uo=0
设 u2 2U 2 sin t
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理， 即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷 大。
+ uD– Ｖ
o
t
iD=iO
o o
2U2 二极管承受的最高反向峰值电压U RM
U2 I D I O 0.45 RL
电流， 两者 的平均值也相 等
uD

2 2
3 3
t t
U RM 2U 2
u2负半周时二极管截止， uD=u2
由图可知，利用二极管的单向导通这一 特性，使变压器副边的交流电压转换成为 负载两端的单向脉动电压，从而达到整流 的目的。由于这种电路只在交流电压的半 个周期内才有电流流过负载，因此称为单 相半波整流电路。 半波整流电路虽然电路结构简单， 但效率 低， 输出脉动大， 因此很少单独用作直流 电源。
b
–
D1 、D4导通， D2、D3截止. 电流通路:a v1RLv4b
u2负半周时电流通路
T u1 a
u2 D3 D1 D4 D2
RL
u0
b+
D2、D3 导通， D1 、D4截止 电流通路:b v2RLv4a
桥式整流电路各参数计算如下
(1) 输出平均电压Uo。 由uo波形可知， 桥式整流是半波整流的2倍， 即
• （1）D管的最大整流电流IF必须大于 • 实际流过二极管的平均电流IDO ，即 • IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL • （2）D管的最大反向工作电压UR必须 • 大于二极管实际所承受的最大反 • 向峰值电压URM，即 • UR > URM =2SQR(2)U2
1.1 单相整流电路
一、半波整流电路
+ u D– Ｖ
220V
~
u 2 iD R L
+ uｏ –
带有纯阻负载的单相半波整流电路如图所 示，这是一种最简单的整流电路。它由变 压器Tr、整流二极管V及负载RL三部分组 成。变压器Tr将220V交流电压变换为整流 电路所要求的交流低压；二极管V具有正 向导通、反向截止的开关作用，所以将交 流电变成了脉动的直流电，称为整流二极 管；负载RL将电能转换成其他能量。
1 2 2 VO 0 2V2 sin t dt V2 0.9V2
（2）流过负载平均电流:
IDO= UO /RL=0.9U2/ RL
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO /2=0.45U2/ RL
（4）整流二极管的最大反向电压:
UDR=2SQR(2)U2
二极管的选择：
2U2
u2

波形图
o
2U2
2
3
t
UO 2
2

U 2 0.9u2
uO

2 3
(2) 流过二极管的平均电流ID。 由于V1 、 V3和
V2、 V4轮流导通， 因此流过每个二极管的
平均电流只有负载电流的一半， 即
o
t
ID
1 1 U o 0.45U 2 Io RL 2 2 RL