电子技术基础第五章直流稳压电源电路.ppt

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1、几乎所有的电子电路工作时都需要直流电源提供能量.便携式低功率系统可以使用电池,但对于大功率电子设备,使用电池的费用太高,所以都采用直流电源供电.第五章直流稳压电源电源变压器: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。整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo5.1直流稳压电源的基本组成5.1整流电路半波整流电路组成：电源变压器、整流二极管、

2、负载二极管导通，uL=u2二极管截止,uL=0+–iL+–u2>0时:u2<0时:u2uLuDt2340可见，交流电变化一周，有半周二极管导通，而另外半周截止，负载RL上输出的电压波形为方向不随时间变化，大小随时间变化的脉动直流电。因为输入电压变化一周而负载上仅有半周输出，故称为半波整流主要参数：IL=UL/RL=0.45u2/RLuL20t（2）输出电流平均值Io：IL（1）输出电压平均值UL：（3）流过二极管的平均电流：uD20tURMIF=ILURM≧URm=22u（4）二极管承受的最高反向电压：IL

3、整流二极管的选择：实际选择二极管时，IFM≥IFURM≥URm全波整流电路+–+–+–+–变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2当u2正半周时，D1导通，D2截止。当u2负半周时，D2导通，D1截止。电路组成：电源变压器次级、两只整流二极管、负载全波整流电压波形u2uLuD1t2340uD2uL20tIL=UL/RL=0.8u2/RL主要参数：（2）输出电流平均值IL：（1）输出电压平均值UL：ILuD20t（3）流过二极管的平均电流：ID=IL/2（4）二极管承受的最高反向电压：桥式全波整流电路（1

4、）组成：由四个二极管组成桥路u2正半周时:D1、D3导通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL-+u2负半周时：D2、D4导通，D1、D3截止u2uL输出电压平均值：UL=0.8u2输出电流平均值:IL=UL/RL=0.8u2/RL流过二极管的平均电流：ID=IL/2u2uL（3）主要参数：二极管承受的最大反向电压：URM=22u例：某电阻性负载，它需要一个直流电压为110V，直流电流为3A的供电电源，现采用桥式整流电路，试求变压器次级电压的有效值U2，并根据计算结果选择整流二极管型号。解：由公式可知，变压器次级电压的有效

5、值为流过每一只整流二极管的平均电流为：每一只整流二极管承受的最高反向电压为：例：一个纯电阻负载单相桥式整流电路接好以后，通电进行实验，一接通电源，二极管马上冒烟了，试分析产生这种现象的原因。分析：二极管冒烟说明流过二极端管电流太大。从电源变压器次级与二极管负载构成的回路看，出现大电流的主要原因有两方面：1、首先看负载有没有短路。如果负载短路，变压器次级电压U2经过二极管构成通路，二极管因过流烧坏。2、如果负载确实没有短路，那就要看四臂桥路中整流管是否接反。集成硅整流桥：u2uL+–~+~-+–5.2滤波电路滤波原理:交流

6、电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路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,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，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。电容滤波5.2滤波电路（1）空载（RL=∞）时：u2tuLtuc=uLu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。由于RL=∞，无放电回路，所以uC保持。（2）接入RL（且RLC较大）时u2tiDtu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二

7、极管截止，C放电。二极管中的电流uc=uL近似估算:UL=1.2U2(b)流过二极管瞬时电流很大整流管导电时间越短iD的峰值电流越大电容滤波电路的特点：(a)UL与RLC的关系：RLC愈大C放电愈慢UL(平均值)愈大RLC较大一般取：(T:电源电压的周期)u2tiDtuc=uL纯电阻负载时，I2=1.52IL例：单相桥式整流电容滤波电路如图所示，已知输出电压U0=15V，RL=100，电源频率f=50HZ.试计算：1、变压器次级电压的有效值U2；2、滤波电容C的耐压值和电容量。解：（1）桥式整流电容滤波电路的输出电压为U0

8、=1.2U2则U2=12.5V（2）当负载空载时，电容器承受最大电压，所以电容器的耐压值为可选取470/25V的电解电容。（1）滤波原理:对直流分量(f=0):XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量:f越高,XL越大,电压大部分降在XL上。因此,在