直流稳压电源

《直流稳压电源》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第8章直流稳压电源8.1整流与滤波8.2单向可控整流电路8.3线性集成稳压器8.4开关型稳压电源8.1整流与滤波8.1.1半波整流电路半波整流电路如图8-1(a)所示。图中电源变压器T的作用是将电网的交流电压变换成整流电路所需的数值，它的初级和交流电网相连。VD为整流二极管，RL为负载。从式(8-1)可以看出，基波分量振幅(U2m／2)比直流分量(U2m/π)还要大。因此，必须加接低通滤波器，如图8-2(a)所示。图8-1半波整流电路图8–2加滤波电容的半波整流电路在交流电刚接上时，电容中本来没有电荷，电容上电压从零开始上升，充电速度取

2、决于充电电路的时间常数(rd∥RL)C。由于(rdRL，所以充电时间常数近似为rdC，充电速度快，uo迅速上升。当ωt=ωt1时有u2=uo，此后u2低于uoVD截止，这时电容C通过RL放电，放电时间常数为RLC，放电速度慢，uo变化平缓。以后当u2又变化到比uo大，又开始充电过程。从图(b)中的波形图可以看出，由于电容C的储能作用，RL上的电压波动大大减小了。时间常数RLC越大，电容放电越慢，输出电压uo波形越平稳，不同RLC的输出波形如图7-3所示。当RLC很大时，输出为一直流电压，uo＝Uo＝U2m。而当负载电流较大时，输出的直流分量Uo要减少，

3、一般有图8-3Uo≈(1.0～1.2)U2(8-2)式中U2为变压器次级电压有效值。流过整流管的平均直流电流ID为整流管所承受的最大反向电压Udrmax为Udrmax＝U2m＋Uo≈2U2m8.1.2全波整流电路半波整流电路最简单，但其明显的缺点是波纹电压大。除此之外，交流电源的半个周期未被利用，故输出平均电压较低。利用两个管子交替工作，构成全波整流电路，可以克服半波整流电路的上述缺点。全波整流电路如图8-4(a)所示。变压器T次级中心抽头接地，变压器次级线圈上可以得到两个大小相等、相位相反的交流电压，它们分别加到整流管VD1、V

4、D2上。当1端对地为正，2端对地为负时，VD1导通而VD2截止，如图(b)所示，在RL上得到波形为半波的电压。当1端对地为负，2端对地为正时，VD1截止而VD2导通，如图(c)所示，在RL上也可得到波形为半波的电压。这样，当交流电压变化一个周期时，在RL上产生两个半波电压脉冲，如图(d)所示。图8-4全波整流电路所以这种电路叫全波整流电路。显然，这时输出电压的波动比半波整流时小，而输出的直流分量比半波整流时大1倍(为2U2m/π)。为了进一步减小波纹电压，也需要加接滤波电容C，其原理与半波整流时相同，在有滤波电容的全波整流电路中，如RL较小(负载电流大

5、)，则输出电压为Uo≈1.2U2由于负载电流由两管轮流供给，因此流过每个整流管的平均电流为0.5Uo／RL，约比半波整流时减小一半。全波整流时每个整流管承受的最大反向电压Udrmax为2U2m。全波整流时输出波纹较小，而且波纹电压的基本频率为交流电网电压频率f的两倍(2f＝100Hz)，波纹电压频率越高，滤波越容易。8.1.3桥式整流电路桥式整流电路如图8-5所示，4个整流二极管组成一个电桥,变压器次级线圈和RL分别接到电桥的两个对角线的两端。这里，变压器没有中心抽头，其次级两端均不接地，桥式整流工作原理可用图(b)、(c)来说明。当u2为正半

6、周时(1端为正，2端为负)，二极管VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，电流沿着图(b)中虚线上箭头所指方向流过RL；而当u2为负半周时(1端为负，2端为正)，VD1、VD3截止，VD2、VD4导通，电流沿着图(c)中虚线上箭头所指方向流过RL。由于在u2的两个半周中，流过RL的电流方向相同，所以桥式整流电路和全波整流电路的作用一样，具有全波整流的各种优点。同时，桥式整流电路中每一个二极管所承受的最大反向电压比全波整流时小了一半，即图8–5桥式整流电路8.1.4倍压整流电路以上所介绍的整流电路，可以获得的最大整流输出电压，其极限值为。在变压器次级

7、电压U2受到限制不能提高的情况下，欲获得较高的整流输出电压，可以采用倍压整流电路。这种电路常用来提供电压高、电流小的直流电压，如供给示波器中示波管的高压。图8-6(a)中所示的电路是一种常用的三倍压整流电路，其工作原理可参看图8-6(b)、(c)和(d)。当交流电压u2为正半周时(第一个半周，这时1端为正，2端为负)，VD1导通，电容C1被充电到U2m，极性如图(b)所示。当u2为负半周时(第二个半周，这时1端为负，2端为正)，VD1截止，于是u2与C1上的电压串联在一起，经VD2对电容C2充电，使C2上电压达到2U2m，极性如图(c)所示。图8-

8、6三倍压整流电路在u2的第三个半周(正半周)时，u2与C1、C2上电压相串联，经VD3对C3进