模拟电子技术(第2版)高吉祥课件chapter-8.ppt

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1、§8.1直流电源的组成交流电的获得相比从电池、蓄电池化学电源得到要廉价且方便。将电网交流电源经变换、整流、滤波，稳压后组成的直流稳压电源，经济容量范围大，性能优良。单相小功率的直流电源的任务是将220V，50Hz的交流电转换成幅值稳定的直流电压(几伏或几十伏)，同时提供一定的直流电流(几安或几十安)。电网电压电源变压器整流电路滤波器稳压电路负载小功率稳压电源由电源变压器、整流、滤波、稳压电路等几部分组成。电源变压器:将交流电网电压变为合适的交流电压。整流电路:将交流电压变为脉动的直流电压。滤波电路:将脉动直流电压转变为平滑的直流电压。稳压电路:清

2、除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压的稳定。虚线代表电源电压增加时的情况§8.2小功率整流滤波电路利用有单向导电性能的整流元件如二极管等，将交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。整流电路按输入电源相数可分为：（1）单相整流电路按输出波形又可分为：（1）半波整流电路目前广泛使用的是桥式整流电路。（2）三相整流电路（2）全波整流电路8.2.1整流电路一、单相半波整流电路u2uLuDt2340+–在的正半周，二极管D承受正压而导通。在的负半周，二极管D承受反压而截止。IL主要参数：uL20t1）输出电压平均UL：IL=UL/

3、RL=0.45U2/RL2）输出电流平均Io：流过二极管的平均电流：ID=IL二极管承受的最高反向压：2uD0tURMIDIL原理：变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2二、单相全波整流电路+–+–+–+–u2uLuD1t2340uD2正半周，D1导通，D2截止。负半周，D2导通，D1截止。主要参数：ILuL20t1）输出电压平均值UL:2）输出电流平均IL：IL=UL/RL=0.9U2/RL流过二极管的平均电流：uL20tD1导通D2导通D2导通D1导通二极管D1和D2是轮流导通的，所以流经每个二极管的平均电流

4、为：ID=IL/2uD20t二极管承受的最高反向压：URM三、单相桥式整流电路D1、D3导通,D2、D4截止.电流路径为：a→D1→RL→D3→b。abu2uL+–u2为正半周时:在负载电阻上正弦波的正半周。u2为负半周时:D1和D3截止，D2和D4导通。电流路径为：b→D2→RL→D4→a。在负载电阻上得到正弦波的负半周。uL+–在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图如图所示。单相脉动电压的平均值用直流电压等效。流过负载的平均流：因四个二极管两两轮流导通故流过二极管的平均电流ID=IL/2

5、二极管所承受的最大反向压为副边电压最大值：uLU2流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压作傅立叶分析。最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S:基波峰值输出电压平均值流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压作傅立叶分析。谐波分量总称为纹波,它叠加于直流分量之上。常用纹波系数Kγ来表示直流输出电压中相对纹波电压的大小。即由(1)和(2)得桥式整流电路的纹波系数（1）（2）整流变压器副边电压有效值为：整流变压器副边电流有效值为：由以上计算，可以选择整流二极管和整流变压器。例：试设计一台输出电压为24V,输出电

6、流为lA的直流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并选定相应的整流二极管。解：（1）当采用半波整流电路时，变压器副边绕组电压有效值为：整流二极管承受的最高反向电压为：流过整流二极管的平均电流为：因此可选用2CZ12B整流二极管，其最大整流电流为3A，最高反向工作电压为200V。例：试设计一台输出电压为24V,输出电流为lA的直流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并选定相应的整流二极管。解：（2）当采用桥式整流电路时，变压器副边绕组电压有效值为

7、：整流二极管承受的最高反向电压为：流过整流二极管的平均电流为：因此可选用四只2CZ11A整流二极管，其最大整流电流为1A，最高反向工作电压为100V。集成硅整流桥：u2uL+–~+~-+–输出电压高，纹波电压较小，晶体管所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。缺点：二极管用得较多。但市场上已有整流桥堆出售。桥式整流电路的优点：b四、倍压整流电路VD1导通,VD2截止,向C1充电，电压极性为右正左负，峰值电压可达；在正半周（a端为正，b端为负):b四、倍压整流电路在负半

8、周（b端为正，a端为负):VD2导通,VD1截止,向C1充电，+UC1(电容器C1两端电压),向电容器充电,电压极性右正左负,峰值电压为