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电子技术直流稳压电源


•a
•D
•u 3
•D
2
•D1
•RL •u
o
4 •D
•b
2
•u
2
•u2>0 时
•u2<0 时
•D1,D4导通 •D2,D3截止 •电流通路:
•D2,D3导通 •D1,D4截止 •电流通路:
•a D1 •b D2 •RLD4b •RLD4a
•整流输出电压平均值:
•uo
••负载电U流o=0平.9均U2值:
•当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高

•Uo
•UB2
•UBE2=(UB2-UZ)
•Uo
•UC2 (UB1 )
电子技术直流稳压电源
•(3) 输出电压的确定和调节范围
•+ •R3 •UI •_
•T1 •R
•R1
•T
2
•RW1 •RW2
•RW
•UZ
•UB
2
•R
2
•+
•RL •UO •_
•因为:•U•Z •+•U•BE•2•=•R•1•R••+W••R2•2•+••+R••R2•W •U•O
•u2正半周时电流通路
•+
•T
•D
•u1
•u2
3
•D
•D 1
4
•D
2
•–
•RL •uo
•D1 、D4导通, D2、D3截止
电子技术直流稳压电源
•u2负半周时电流通路
•T•-
•D
•u1
•u2
3
•D
•D 1
4
•D
2
•+
•RL
•u0
•D2、D3 导通, D1 、D4截止
电子技术直流稳压电源
•单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
•效率较高, 目前用的也 比较多,但 因学时有限, 这里不做介 绍。
电子技术直流稳压电源
•1. 稳压电路的主要性能指标
•(1)稳压系数 S(越小越好)
• 稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影 响。定义为当负载固定时,输出电压的相对变化 量与输入电压的相对变化量之比。
•(2)输出电阻Ro (越小越好)
•1

•• •0
•2•U•2•sin •td••(••t)
•=•2
•2•U•2

•=•0•.•9•U•2
•Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
电子技术直流稳压电源
•二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:
•T•a
•D
1
•u
1
•u •io •RL
2
•u •u
•二极管上的平均电流:
•I•D •=••12•I•o
2
o
•b •D
•uD
•二极管承受的最2高反向电压:
•0

•2
•t
•U•DRM•=•2 •2•U•2
电子技术直流稳压电源
•3. 单相桥式整流电路
•组成:由四个二极管组成桥路
•T
•D
•u1
•u2
3
•D
•D 1
•RL •uo
4
•D
2
•D •D
•u 1
2
2
•D •D
3
4
•R L •u •u
2 o
•u
o
电子技术直流稳压电源
•u
1
•u
2
•RL •u •0 • •2
•t
o
•b
•UDRM
• 二极管上的平均电 流:
•承受的最高反向电压:
•ID = IO •UDRM= •2•U•2
电子技术直流稳压电源
•2.单相全波整流电路
•+ •– •+ •–
•T•a
•D
1
•+
•u
•u•– •io •RL
1
•2•u+ •u
2 •– o
•b
•D
•= •1
•2•
••02••u•o•d••(•t•)•=
•1
•2•
•• •0
•2•U•2•sin •td••(••t)
•=
•2•U•2

•=•0••.45•U•2
•Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
电子技术直流稳压电源
•二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:
•uD
•T•a •D
•io •uD
•二、单相整流电路
•1.单相半波整流电路
•+ •–
•u
1
•T•a •+ •u
2
•D •io •RL
•u2 >0 时:
•二极管导通,忽略二 极管正向压降,
•u
o•
uo=u2
•–
•b
•u2<0时:
•二极管截止, uo=0
•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。
•( •) •所以:•U•O
•=•R•1 •+•R•2 •+•R•W •R•W•2 •+•R•2
3
•D •RL
•b
2
•RL接入(且RLC较大)时 (考虑整流电路内阻) •u
•电容充电时, 2
电容电压滞后
•t
于u2。
•u •RLC越小,输 o 出电压越低。
•t
电子技术直流稳压电源
•(2)电容滤波电路的特点
•(a) 输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关 •RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大 •一般取•τ •=•R•L•C•••(5•-•10•)•T•(T:电源电压的周期)
•交流 •整流 •脉动 •滤波 •有波纹的 •稳压 •直流
•电压
•直流电压
•直流电压
•电压
电子技术直流稳压电源
•稳压电源类型:
•常用稳压电路 •(小功率设备)
•稳压管 •稳压电路
•线性 •稳压电路
•开关型 •稳压电路
•电路最简单, 但是带负载能 力差,一般只 提供基准电压, 不作为电源使 用。
•以下主要讨 论线性稳压 电路。
电子技术直流稳压电源
•单相半波整流电压波 形
•uD •T•a •D
•u
1
•u
2
•RL
•b
•u2
•0
•uo •u
o
•uD

•2
•3
•t •4
电子技术直流稳压电源
•输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io ): •uD
•T•a •D
•io •uo
•u
1
•u
2
•RL •u
o
•0 • •2
•t
•b
• • •U•o
ID 是负载平均电流的一半。
•I•D •=••12•I•o
•(选购时:二极管额定电流 2ID)
• 二极管截止时两端承受的最大反向电压:
•(选购时:最大反向电压 2URM)
电子技术直流稳压电源
•三、滤波电 路
•交流 •整流
•脉动
•滤波 •直流
•电压
•直流电压
•电压

滤波电路的结构特点: 电
容与负载 RL 并联,或电 感与负载RL•串L 联。
2
•原理:
•变压器副边中心抽头, •感应出两个相等的电压u2
•当u2正半周时, D1导通, •D2截止。 •当u2负半周时, D2导通, •D1截止。
电子技术直流稳压电源
•单相全波整流电压波

•T•a
•D
1
•+
•u
•u•– •io •R•L+
1
•2u•+ •u
•u2
•0
•uo
2 •– o
•b •D
电子技术直流稳压电源
•u •u
1
1
•D
•u 4
•D
2
•D1 •C
•S •uo
3
•D •RL
•b
2
•u
•只有整流电路输 2 出电压大于uc时, 才有充电电流。 因此二极管中的 •u 电流是脉冲波。 o
•t
•二极管中的 电流
•t
电子技术直流稳压电源
•u •u
1
1
•D
•u 4
•D
2
•D1 •C
•S •uo
2
•u
•t •加入滤波电容
o
•时的波形
•无滤波电容
•时的波形
•t 电子技术直流稳压电源
•u
o
•t
•u2上升, u2大于电容 •上的电压uc,u2对电容充电,
•uo= uc u2
•u2下降, u2小于电容上的电压。 •二极管承受反向电压而截止。 •电容C通过RL放电, uc按指数 •规律下降,时间常数 = RL C
•L
•u1
•u2
•RL •uo
电子技术直流稳压电源
• 电感滤波原 理
•u1
•u2
•L •RL •uo
•对直流分量: XL=0 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XL上。 • 因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。
•当忽略电感线圈的直流电阻时,输出平均电压
•S •uo
3
•D •RL
•b
2
•RL未接入时(忽略整流电路内阻) •u
•设t1时刻 接通电源
2
•t1
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