第十章直流稳压电源课件.ppt

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1、第10章直流稳压电源主要内容:10.1小功率整流滤波电路10.2串联反馈式稳压电路基本要求:10.1掌握单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算10.2了解带放大器的串联反馈式稳压电路的稳压原理及输出电压的计算，三端集成稳压电源的使用方法及应用教学要点：重点介绍单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算，介绍串联反馈式稳压电路及三端集成稳压电路的稳压原理电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压电源，一般直流电源由如下部分组成：整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动

2、直流电。滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。电源变压器直流电源的方框图如图15.01所示。10.1小功率整流滤波电路10.1.1单相桥式整流电路10.1.2滤波电路常见整流电路：单相半波、全波（习题10.1.1）、桥式和倍压整流（P450例10.1.2）。10.1.1单相桥式整流电路(1)工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图10.02（a）所示。（a）桥式整流电路（b）波形图图10.02单相桥式整流电路在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关

3、运用，具有单向导电性。根据图10.02(a)的电路图可知：当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。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见图10.02(b)。当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。根据图10.02（b）可知，输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为（2）参数计算流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量(纹波)，可将脉动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅

4、度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。纹波纹波系数Next（3）单相桥式整流电路的负载特性曲线单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线该曲线如图10.03所示。曲线的斜率代表了整流电路的内阻。图10.03单相桥式整流电路的负载特性曲线滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。10.1.

5、2滤波电路几种滤波电路（a）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒L型）（c）型滤波电路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。1、电容滤波电路以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如图10.06所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C。单相桥式电容滤波整流电路滤波原理若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容C充电。当v2到达90°时，v2开始下降。先假设二极管关断，电容C就要以指数规律向负载ＲL放电。指数放电起始点的放电速率很大。在刚过90°时，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过90°时二极管仍然导通。在超过90°后的

6、某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时，二极管关断。所以，在t1到t2时刻，二极管导电，Ｃ充电，vC=vL按正弦规律变化；t2到t3时刻二极管关断，vC=vL按指数曲线下降，放电时间常数为RLC。需要指出的是，当放电时间常数RLC增加时，t1点要右移，t2点要左移，二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线3；反之，RLC减少时，导通角增加。显然，当ＲL很小，即IL很大时，电容滤波的效果不好，见图10.2.2滤波曲线中的2。反之，当ＲL很大，即IL很小时，尽管C较小,RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的3。所以电容滤波适合输出电流较小的场

7、合。图10.2.2RLC不同时VO的波形电容滤波的计算电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采用以下近似估算法：外特性整流滤波电路中，输出直流电压VL随负载电流IO的变化关系曲线如图所示。I2=(1.5~2)IL结论（1）二极管的导通角θ<π，流过二极管的瞬时电流大，故常串入一个限流电阻(1/25)RL。（2）输出电流的平均值大（3）脉动系数小（4）输出特性较差。电容滤波电路使用于负载电流变化不大，负载整流电压较高的场合。例1、某电子设备需要直流电压U0=