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文档之家› 第10章 直流稳压电源(修改)
第10章 直流稳压电源(修改)
A
RLD3B RLD4A
输出是脉动的直流电压! u2
D4
D1 D3
D2 B
t t t
RL uo
2. 电压电流波形图
桥式整流 电路电压、电 流波形如图所示。
uO与全波整 流电路相同。
单相整流电路
几种常见的硅整流桥外形:
+ ~~ -
~+~-
+AC-
3. 主要参数
(1) 直流电压Uo和直流电流IL=Io
cos 6
t)
4 2U 2 S Uo1m 3π 2 0.67
Uo 2 2U 2 3
π
10.2.4 电源滤波电路
交流 整流 电压
脉动
滤波
直流电压
直流 电压
结构特点: 电容与负载 RL 并联,或电感与负RL串联。
原理:利用储能元件电容两端的电压( 或通过电感中的 电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中 的交流成份,保留其直流成份,达到平滑输出 电压波形的目的。
D3
C
D2 b
S +
– RL
u2 电容充电时,电容 电压滞后于u2。
uo
t
整流电路的 输出电流
t
电路图
(2)电容的选择及UO(AV)的估算
整流桥的 简化画法
当RLC
(3~5)
T 2
时,U O(AV)
1.2U
。
2
C的耐压值应大于 1.1
2U
。
2
(3)优缺点
简单易行,UO(AV)高,C 足够大时交流分量较
10.3 二极管稳压电路
整流滤波电路存在两个方面问题:
1、输出直流电压受电网电压波动影响不稳定。 2、当负载电阻变化时,输出直流电压发生变化。
u2
越平滑,脉动越小。 t
uo
t
a
iD
u1
u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
只有整流电路输出 u2
电压大于uo时,才
有充电电流iD 。因
此整流电路的输出 电流是脉冲波。
uo
采用电容滤波时,整 流管的导通角较小。
电路图
t
整流电路的
输出电流iD
t
a
iD
RuL1 接入u并1 考虑u2整流D电4 路内D阻1 时
全波整流时,负载电压 Uo的平均值为:
U o
1 2π
2π 0
uo
d
t
0.9U
2
负载上的(平均)电流:
IL
0.9U 2 RL
(2) 脉动系数S
S定义:整流输出电压的基波峰值Uo1m与平均 值Uo之比。
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
uo
2
2U
2
(
4
3
cos
2
t
4
15
cos
4
t
4
35
u2
D1
RL
D3
u0
D2
+
四只二极管连成电桥形式,故称为桥式整 流电路。
(b)图是电路图中简化画法。
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
u2>0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路:
u2<0 时
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路:
u2 uD4,uD2
uo
uD3,uD1
A D1 B D2
直 稳 压 电 源
半波整流电路
组成与功能 小功率整流滤波电路
全波整流电路 桥式整流电路 电源滤波电路 倍压整流电路
其他形式的滤波电路
二极管稳压电路
组成及稳压原理 主要性能参数
二极管稳压电路设计时参数的选择
串联型反馈式稳压电路
工作原理及电路分析 串联型反馈式稳压电路设计
集成稳压电路
三端集成稳压电路分类 三端集成稳压器的组成框图及功能概述
三端集成稳压器的应用
开关稳压电路
开关稳压电路分类 串联型开关稳压电路 并联型开关稳压电路
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
直流稳压电源是电子设备的重要组成部分, 其作用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。
u1 变压器 u2
整 电 u3 流路
滤 电 u4 波路
稳电 压路
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
2)带电阻负b 载RL时的情形 D2
S
+
uo
–
RL
电容通过RL放电,
u2
在整流电路电压小
于电容电压时,二
t
极管都截止,整流 uo 电路不为电容充电,
uo会逐渐下降。
t
电路图
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
2)带电阻负b 载RL时的情形 D2
S
+
uo
–
RL
C 越大, RL越大,τ 越大,放电越慢,曲线
Uo
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
u1
整 u2 流 u3滤 波 u4来自稳 压 uo电
电
电
路
路
路
电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的 交流电压u2。
整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的 直流电压u4。
稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响, 保持输出电压uo的稳定。
出电流为0。
u1
uo=0
Ta
D
u2 iL RL
uo
b
T
D
a
iL=0
u2
RL
uo
b
u2
O
t
uo
O
t
iV
O
t
uuDV
O
t
2 U2
10.2.2 桥式整流电路
1. 电路工作原理
+
T
u1
u2
D4
D1 D3
D2
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
RL uo
桥式整流电路
u2负半周时 电流通路
-
T
u1
D4
1 电容滤波电路
(1)滤波原理
以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电路 如图所示。
a
u1
u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
桥式整流电容滤波电路
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
D2 b
u2
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
电路图
t1
uo
充电结束
没有电容时 的输出波形
S
+
uo
–
RL
t
t
1、电感滤波电路 电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L。
L
u1
u2
RL
uo
电感滤波电路
2. 复式滤波电路
(1) RC– 型滤波电路
u1
u2
R
uo1´
C1
C2
R uo
L
(2) L-C 型滤波电路
L
u1
u2
C uo1
RL uo
(3) LC – 型滤波电路
u1
u2
L
uo1
C1
C2
RL
uo
LC – 型滤波电路输出电压的脉动系数比只有 LC滤波时更小,波形更加平滑;由于在输入端接 入了电容,因而较只有LC滤波时,提高了输出电 压。
小;不适于大电流负载。
10.2.6其他形式的滤波电路
改善滤波特性的方法:采取多级滤波。如: RC– 型滤波电路:在电容滤波后再接一级RC滤
波电路。 L-C 型滤波电路:在电感滤波后面再接一电容。 LC – 型滤波电路:在电容滤波后面再接L-C 型
滤波电路。 性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。
10.2 小功率整流滤波电路
整流电路的任务:把交流电压转变为直流脉动的 电压。
常见的小功率整流电路,单相半波、全波、 桥式和倍压整流等。
为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理。
10.2.1 半波整流电路
1. 电路工作原理
u2 >0 时,二极管导通
u1
忽略二极管正向压降:
uo=u2
u2<0时,二极管截止,输