电工电子技术及应用 教学课件 作者 章喜才 5.ppt

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1、第五章直流电源第二节滤波电路第四节直流稳压电源第三节稳压电路back第一节单相桥式整流电路单相桥式整流电路单相桥式整流电路的结构1单相桥式整流电路的工作原理2负载电压、电流值的计算3整流二极管的参数4CompanyLogo图中电源变压器T起到电压变换和隔离市电电源的作用。二极管V1~V4起整流作用，称为整流元件，它们组成桥式电路结构。整流电路的负载电阻为RL。单相桥式整流电路的结构CompanyLogo单相桥式整流电路的工作原理1.输入电压为正半周时，A点电位最高，B点电位最低。二极管V1和V3正向偏置导通，V2和V

2、4反向偏置截止。电流通路为：A→V1→RL→V3→B，如图5-2a所示。流过直流负载RL的电流方向为从上向下。CompanyLogo单相桥式整流电路的工作原理2.输入电压为负半周时，B点电位最高，A点电位最低。二极管V2和V4正向偏置导通，V1和V3反向偏置截止。电流通路为：B→V2→RL→V4→A，如图5-2b所示。流过直流负载RL的电流方向还是从上向下。CompanyLogo负载电压、电流值的计算桥式整流电路负载上能得到的直流电压是输出电压在一个周期中的平均值：流过负载RL的电流为CompanyLogo整流二极管

3、的参数1.二极管正向平均电流ID在桥式整流电路中，四只二极管在电源电压变化一周内是轮流导通的，所以流过每个二极管的电流都等于负载电流的一半，即2.二极管承受的最大反向电压URM每个二极管在截止时承受的反向峰值电压就是电源电压的最大值，即CompanyLogo滤波电路电容滤波电路1电感滤波电路2复式滤波电路3CompanyLogo电容滤波电路滤波电路又称滤波器，它能将单方向的脉动电压、电流变换为平滑的电压、电流。电容滤波电路是在整流电路的输出端与负载之间并联一个滤波电容C而组成的，如图5-5a所示。它利用电容器的充、放

4、电特性使电压趋于平滑。CompanyLogo电容滤波电路波形图中实线为未加电容滤波时uo的波形。加入滤波电容C，整流输出的电压在向负载RL供电的同时，也给电容器C充电。当充电电压达到最大值U2后，u2开始下降，电容器C开始向负载电阻放电，维持负载两端电压缓慢下降，填补相邻两峰电压的空白。电容器C的放电过程一直持续到下一个整流电压波到来，当u2>uC时，电容器C又开始充电，如此不间断的充电、放电……使输出电压的脉动程度大大减小，而且输出电压Uo的平均值增大。CompanyLogo电感滤波电路电感滤波电路是在整流电路的输

5、出回路串联一个较大的电感线圈L组成的，如图5-6a所示。它利用电感线圈直流电阻小、交流阻抗大的特性进行滤波。整流输出的电压，可以看成由直流分量和交流分量叠加而成。因电感线圈的直流阻抗很小，交流电抗很大，故直流分量顺利通过，交流分量将全部降到电感线圈上，这样在负载RL上得到比较平滑的直流电压，如图5-6b所示。电感滤波电路的输出电压为Uo=0.9U2CompanyLogo复式滤波电路图5-7a为带L型滤波器的桥式整流电路。整流输出的脉动直流经过电感L，交流成分被削弱，再经过电容C滤波，就可在负载上获得更加平滑的直流电压

6、，在大功率整流电路中常被采用。图5-7b为带π型滤波器的桥式整流电路。整流输出的脉动直流经过电容C1滤波后，再经电感L和电容C2滤波，使脉动成分大大降低，在负载上可获得平滑的直流电压，在小功率整流电路中常被采用。CompanyLogo稳压电路稳压二极管的特性1稳压电路的工作原理2稳压二极管的主要参数3CompanyLogo稳压二极管的特性稳压二极管的正向伏安特性和普通二极管相似。它主要工作在反向击穿状态（图中曲线AB段）。当反向工作电流IZ满足IA

7、不变或变化很小，这就是稳压管的稳压特性。当外加反向电压减小或撤除后，稳压二极管能恢复到击穿前的状态，所以它可以反复使用。CompanyLogo稳压电路的工作原理1.当稳压电路的输入电压UI保持不变，负载电阻RL减小时，输出电压UO将降低，稳压管两端的电压UZ下降，电流IZ迅速减小，流过电阻R的电流I也减小，导致R上的压降UR下降，根据UO＝UI－RI的关系，输出电压UO增加。上述过程表述如下：RL↓→UO↓→UZ↓→IZ↓→I↓→UR↓→UO如果负载RL增加，其工作过程与上述相反，输出电压UO基本保持不变。Compa

8、nyLogo稳压电路的工作原理2.当负载电阻RL保持不变，电网电压变化导致输入电压UI增加时，输出电压UO将随之增加，稳压管的电流IZ急剧增加，限流电阻R上的压降UR增加，根据UO＝UI－RI的关系，输出电压UO将减小。上述过程表述如下：UI↑→UO↑→UZ↑→IZ↑→I↑→UR↑→UO↓如果输入电压UI降低，其工作过程与上述相反，输出电压UO