模电课件8-刘润华.ppt

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1、Chapter8直流电源概述单相整流滤波电路稳压电路开关型稳压电路18.1概述在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率的稳压电源的组成如下图所示。变压器整流滤波稳压它由电源变压器，整流电路,滤波电路，稳压电路等四部分组成。2电源变压器由于所需的直流电压比电网的交流电压相差较大，因此常利用电源变压器降压得到合适的交流电压进行转换。变压器3整流整流电路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4滤波滤波电路利用储能元件，将脉动电压变为比较平滑的直流电压5稳压稳压电路使输出电压在电网电压波动或负载电

2、流变化时，仍保持稳定。68.2单相整流滤波电路整流电路的作用：利用二极管的单相导电性将交流电转换成直流电。常见的整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流和倍压整流几种。在分析整流电路的性能时，主要考察3个参数：输出直流电压平均值Uo(AV)整流二极管正向平均电流ID(AV)最大反向峰值电压URM：二极管截止时承受的最大反向电压。78.2.1单相整流电路1、单相半波整流电路流过负载和二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压输出平均电压为82、单相桥式整流电路(1)工作原理ui负半周，D2、D4导通，D1、D3截止。uo=-uiui正半周，

3、D1、D3导通，D2、D4截止。uo=uiui正、负半周均有电流流过负载电阻RL，且电流反向一致。uo为单相脉动电压。9（2）参数计算输出平均电压为流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为10二极管所承受的最大反向电压11桥式整流电路的优点：1）输出电压高2）纹波电压小3）管子承受的反向压降小4）电源变压器的利用率高缺点：使用较多的二极管输入（交流）—用有效值或最大值；U2、U2m输出（交直流）—用平均值；Uo(AV)整流管正向电流—用平均值；ID(AV)整流管反向电压—用最大值。URM注意：整流电路中的二极管是作为开关运用的。整流电路既有交

4、流量，又有直流量，通常对:128.2.1滤波电路整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要求的波形相距甚远。所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。电容滤波电感滤波复合滤波131、电容滤波利用电容器两端的电压不能突变的特点，将电容器与负载电阻并联，以达到使输出波形平滑的目的。从能量的观点看，由于电抗元件有储能的作用，并联的电容器C在电源电压升高时，把部分能量存储起来；而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压平滑。（1）电容滤波电路14(2)滤波原理负载RL未接入：ui0，经D1、3向C充电；ui0，经D2、4向C充

5、电；τ充电=RintC很小，电容很快充到u2最大值。负载RL接入：u2uC，D导通，C经D充电，因τ充电较小，故uC按指数规律快速上升。如此周而复始地进行充放电，形成一个近似锯齿波的电压，使负载电压的纹波成分大为减少。15结论1结论2滤波电路中二极管的导电角θ180,导电时间缩短。因此，在短暂的导电时间内流过二极管很大的冲击电流，这对管子是不利的，必须选择较大容量的二极管。由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增

6、大。16结论3τ放电=RLC越大,放电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。一般取：τ放电≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。当ＲL很大，即IL很小时，尽管C较小,RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，所以电容滤波适合输出电流较小的场合τ放电增大t2点要右移，t3点要左移，二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线3。17整流滤波电路中，输出直流电压Uo随负载电流Io的变化关系曲线称外特性。（3）外特性输出直流电压Uo随负载电流Io增加而减小。C值一定，当RL=（空载）时，当C=0（无电容）时，当整流电路内阻不大（几欧）且

7、放电时间常数满足182、电感滤波利用电感Ｌ的电流不能突变的性质，把Ｌ与负载ＲL相串联，也可以起到滤波的作用。当u2正半周时，D1、D3导电，L中的电流将滞后u2。因电感中电流的连续性，D1~4的导通角都是180°。当u2负半周时，L中的电流将由D2、D4提供。193、复合滤波RC-Π型滤波LC-Π型滤波LC滤波为进一步改善滤波效果，降低负载电压uo中的纹波，可采用复合滤波。208.3稳压电路稳压管稳压电路串联反馈稳压电路稳压电路的保护环节集成稳压电路交流电经过整流滤波可得到平滑的直流电压。然而当电网电压波动和负载变化时输出电压将随之变化。稳压电

8、路的作用就是在这两种情况下，将输出电压稳定在一个固定的数值上。218.3.1稳压电路的主要性能指标1、稳压系数稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的