模拟电子技术 清华华成英第四版 第十章ppt课件.ppt

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1、直流电源第十章第十章　直流电源10.1　直流电源的组成及各部分作用10.2　整流电路10.3　滤波电路10.4　稳压二极管稳压电路10.5　串联型稳压电路第三版童诗白第三版童诗白本章重点和考点：1.重点掌握整流、滤波和稳压的流程及参数的计算。2.掌握串联型稳压电路原理及输出电压的调节范围。本章教学时数：4学时10.1　直流电源的组成及各部分的作用电网电压电源变压器整流电路滤波电路稳压电路负载整流：将交流变为直流的过程。滤波：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。稳压：在电网电压和负载发生变化时，输出电压

2、能够稳定。单相半波整流电路10.2　整流电路10.2.1　整流电路的分析方法及其基本参数优点：使用元件少。缺点：输出波形脉动大；直流成分小；变压器利用率低。一、工作原理二、主要参数1.输出电压平均值UO(AV)输出电压平均值就是负载电阻上电压的平均值2.负载电流的平均值3.脉动系数uL20t三、二极管的选择①电流的平均值②最大反向电压对于二极管最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR均应留10%的余地，以保证二极管安全工作。例电路如图。已知变压器副边电压有效值负载电阻，试问：⑴负载电阻上的电压

3、平均值和电流平均值各为多少？⑵电网电压波动范围是±10%，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？解：⑴负载电阻上电压平均值流过负载电阻的电流平均值⑵二极管承受的最大反向电压二极管流过的最大平均电流10.2.2　单相桥式整流电路单向桥式整流电路一、单向桥式整流电路的组成在实用电路中，多采用全波整流电路，最常用的是单向桥式整流电路u2的正半周A→D1→RL→D3→B,uO=u2u2的负半周B→D2→RL→D4→A,uO=-u2二、工作原理三、估算脉动系数：四、二极管的选择考虑到电网电压波

4、动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：优点：输出电压高、变压器利用率高、脉动小。缺点：二极管数量多，内阻大，损耗也大。桥式整流电路的优缺点：⑵当电网电压波动范围为，二极管的最大整流平均电流IF与最高反向工作电压UR至少应选取多少？例:在如图所示电路中，已知变压器副边电压有效值负载电阻，试问：⑴输出电压与输出电流平均值各为多少？解：滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压RLLRLC10.3　滤波电路滤波：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。

5、以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。一、滤波原理au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC（电容器的充、放电）空载时(忽略整流电路内阻)au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuLtu2＞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。au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)u2tiDtu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。二极管中的电流uc=u

6、L二、二极管的导通角导通角无滤波电容时θ＝π。有滤波电容时θ<πRLC较大u2tiDt考虑变压器和整流电路的内阻内阻使简单易行，UO（AV）高，C足够大时交流分量较小。三、电容的选择及UO（AV）的估算五、滤波电路的特点四、脉动系数S约为10%~20%例:在图所示电路中,要求输出电压平均值,负载电流平均值试问：⑴滤波电容的大小；⑵考虑到电网电压的波动范围为滤波电容的耐压值。⑵变压器副边电压有效值为电容的耐压值为：实际可选取容量为，耐压为25V的电容做本电路的滤波电容。解：⑴根据，可知C的取值满足：的条

7、件。讨论题:已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断下列情况下输出电压平均值UO（AV）≈？1.正常工作；2.C开路；3.RL开路；4.D1和C同时开路。UO（AV）=1.2U2=12VUO（AV）=U2=14VUO（AV）=0.9U2=9VUO（AV）=0.45U2=4.5V10.4　稳压二极管稳压电路整流滤波电路输出电压不稳定的主要原因：·负载变化；　　　·电网电压波动稳压电路能够自动维持输出电压的稳定。交流电压脉动直流电压整流滤波有波纹的直流电压稳压直流电压10.4.1　稳压管稳压电路

8、的性能指标一、稳压系数Sr表明电网电压波动对输出电压的影响，其值愈小，电网电压变化时输出电压的变化愈小。一般是10-2-----10-4输出电压：二、输出电阻Ro表明负载电阻对稳压性能的影响。RO<1越小越好三、温度系数10.4.2　稳压管稳压电路的组成两个基本公式1.RL不变，UI升高UIUOIZUR基本不变UO10.4.2　稳压原理UO2.UI不变，RL减小RLILURUOIZ基本不变UOIRIR10.4.3　电路参数的选择在选择元件时，应首先知道负