电源电路基础课件.ppt

《电源电路基础课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三讲电源电路基础引言直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电，一般由变压、整流、滤波和稳压等几部分组成。整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。变压稳压整流滤波一、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是

2、一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。二、单相整流电路（一）半波整流电路单相半波整流电路如下图(a)所示，图中Tr为电源变压器，用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。设V为整流二极管，令它为理想二极管，RL为要求直流供电的负载等效电阻。由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由于电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。半波整流电路结

3、构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于要求不高的场合。（二）桥式整流电路为了克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路，如下图所示，图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式，故称为桥式整流。1.工作原理和输出波形设变压器二次电压u2=2^(1/2)U2sinωt，波形如电压、电流波形图(a)所示。在u2的正半周，即a点为正，b点为负时，V1、V3承受正向电压而导通，此时有电流流过RL，电流路径为a→V1→RL→V3→b，此时V2、V4因反偏而截止，负载RL上得到一个半波电压，如电

4、压、电流波形图(b)中的0～π段所示。若略去二极管的正向压降，则uO≈u2。电压、电流波形在u2的负半周，即a点为负b点为正时，V1、V3因反偏而截止，V2、V4正偏而导通，此时有电流流过RL，电流路径为b→V2→RL→V4→a。这时RL上得到一个与0～π段相同的半波电压如电压、电流波形图(b)中的π～2π段所示，若略去二极管的正向压降，uＯ≈－u2。由此可见，在交流电压u2的整个周期始终有同方向的电流流过负载电阻RL，故RL上得到单方向全波脉动的直流电压。可见，桥式整流电路输出电压为半波整流电路输出电压的两倍，所

5、以桥式整流电路输出电压平均值为uＯ=2×0.45U2=0.9U2。桥式整流电路中，由于每两只二极管只导通半个周期，故流过每只二极管的平均电流仅为负载电流的一半，在u2的正半周，V1、V3导通时，可将它们看成短路，这样V2、V4就并联在u2上，其承受的反向峰值电压为URＭ=2^(1/2)U2。同理，V2、V4导通时，V1、V3截止，其承受的反向峰值电压也为URＭ=2^(1/2)U2。二极管承受电压的波形如电压、电流波形图(d)所示。2.参数估算（三）倍压整流电路1．工作原理设电源变压器二次电压u2=U2sinωt，电

6、容初始电压为零。(1)当u2正半周a端瞬时极性为正，b端为负，二极管VD1导通，C1充电，uC1≈U2，极性右正左负。(2)当u2为负半周a负b正，VD1反偏截止，VD2正偏导通，C2充电，uC2=U2+uC1≈2U2，极性右正左负。(3)当u2再次为正半周VD1、VD2反偏截止，VD3正偏导通，C3充电，uc3=2U2+2U2-uC1≈2U2，极性右正左负。(4)当u2再次为负半周VD1、VD2、VD3均反偏截止，VD4正偏导通，C4充电，uC4≈2U2，极性右正左负。依次类推，若在图中e、f点后面按照图示结构接

7、二极管和电容时，则每个电容都将充电至U2，极性均右正左负。输出电路接法：(1)U2，负载接e、b两节点。(2)U2，负载接f、a两节点。在以上分析中，均未考虑电容放电的影响，而实际应用时，当接上负载后，电容将要对负载放电，使输出电压降低。适用场合倍压整流电路仅适用于负载电流很小的场合。整流电路将交流电变为脉动直流电，但其中含有大量的交流成分（称为纹波电压）。不能直接用作电子电路的电源。滤波电路可以大大降低这种交流纹波成份，让整流后的电压波形变得比较平滑。(一)电容滤波1.电路和工作原理如下图，当u2为正半周并且数值

8、大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。当uC>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降。★当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和