模电(第10章 直流电源)(通信,11-12-2)课件.ppt

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1、第10章直流电源10.1直流电源的组成及各部分的作用10.2整流电路10.3滤波电路10.4稳压管稳压电路10.5串联型稳压电路10.6开关型稳压电路10.7Multisim应用举例10.1直流电源的组成及各部分的作用直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。稳压电路滤波电路整流电路电源变压器220V半波整流全波整流变压器：改变电压值，通常是降压。整流电路：将交流变为单向脉动的直流。滤波电路：减小脉动。稳压电路：使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响。在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动±10％，且负载有一定的变化范围

2、。10.2整流电路整流二极管为理想二极管：导通时正向压降为零，截止时反向电流为零；变压器无损耗，内部压降为零。对整流电路要研究清楚以下问题：1、电路的工作原理：二极管工作状态、波形分析。2、输出电压和输出电流的平均值：输出为脉动的直流电压。3、整流二极管的选择：二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压。10.2.1整流电路的分析方法及基本参数一、工作原理220V50HzRLD+-+-1、u2为正半周时，二极管D导通，uo=u22、u2为负半周时，D截止，承受反向电压为u2，uo=0tu2OtuoOtOU2muD二、主要参数1、输出电压平均值UO（AV）2、输出电流平均值IO（AV）

3、3、脉动系数S整流输出电压的脉动系数S：定义为整流输出电压的基波峰值UO1M与输出电压平均值UO（AV）之比，三、二极管的选择考虑电网电压的波动，应选择二极管的参数为【例10.2.1】在半波整流电路中，已知电网电压波动范围是±10％，变压器副边电压有效值U2=30V，负载电阻RL=100Ω，试问：（1）RL上的UO（AV）和IO（AV）各为多少？（2）二极管承受的最大反向电压和流过的最大电流平均值各为多少？（3）若不小心将输出端短路，则会出现什么现象？解：（1）（2）二极管承受的最大反向电压二极管流过的最大平均电流（3）若不小心将输出端短路，则变压器副边电压全部加在二极管上，二极管会因正

4、向电流过大而烧坏；若二极管烧成为短路，则会使变压器副边线圈短路，副边电流将很大，如不及时断电，会造成变压器永久性损坏。10.2.2单相桥式整流电路一、电路的组成220V50HzRL+-+-D1D3D2D4220V50HzRLD4D2D1D3220V50HzRLD1~D4二、工作原理1、u2为正半周时，220V50HzRLD4D2D1D3D1、D3正偏导通，D2、D4反偏截止。uo=u22、u2为负半周时，220V50HzRLD4D2D1D3D1、D3反偏截止，D2、D4正偏导通。uo=-u2u2uD4,uD2uD3,uD1uo三、输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IO（AV）四、

5、二极管的选择考虑电网电压的波动，应选择二极管的参数为220V50HzD1D3D2D4RL1RL2+-+-在负载RL1两端得到正电压uo1；在负载RL2两端得到负电压uo2.【例10.2.2】在桥式整流电路中，已知变压器副边电压有效值U2=30V，负载电阻RL=100Ω，试问：（1）RL上的UO（AV）和IO（AV）各为多少？（2）当电网电压波动范围为±10％，二极管的最大平均电流IF与最高反向工作电压URM至少应选取多少？（3）若二极管D1开路或短路，则分别产生什么现象？解：（1）（2）二极管承受的最大反向电压二极管流过的最大平均电流（3）若D1开路，则电路仅能实现半波整流，因而输出电压

6、平均值仅为原来的一半；若D1短路，则在u2的负半周将变压器副边电压全部加在D2上，D2将因电流过大而烧坏，且若D2烧成为短路，则有可能烧坏变压器。10.3滤波电路10.3.1电容滤波电路220V50HzRLD4D2D1D3C一、滤波原理当变压器副边电压u2处于正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1、D3导通，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。ωtuOOπ2π3π当u2下降到一定的数值后，uC的下降速度小于u2的下降速度，使uC大于u2从而导致D1、D3截止，电容C继续通过RL放电。变压器和二极管是有内阻的，整流电路内阻上是有压降的。ωtuOOπ2π3π由于整流电路的

7、内阻很小，电容充电时间常数很小，充电进行很快电容放电时间常数为RLC，通常远大于充电时间常数。因此，滤波效果取决于放电时间。ωtuOOπ2π3πRLC大RLC大二、输出电压平均值滤波电路输出电压波形难于用解析式来描述。滤波电路输出电压波形难于用解析式来描述。滤波电路输出电压波形难于用解析式来描述。ωtuOO斜率等于RLC放电的起始斜率当负载开路时，当RLC=（3~5）T/2时，电容的耐压值应大于三、脉动系数在近似波形（锯齿波）中，交