模拟电子技术基础--第10章--直流电源.pptx

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1、第十章直流电源作业10.510.18(教材中的图错误,+,-端互换)10.1直流电源的组成及各部分的作用10.2单相整流电路10.3滤波电路10.1直流电源的组成及各部分的作用改变电压值通常为降压交流变脉动的直流减小脉动1)负载变化输出电压基本不变;2)电网电压变化输出电压基本不变。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。半波整流全波整流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。10.2单相整流电路对整流电路要研究清楚以下问题:1.电路的

2、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为分析问题简单起见,设二极管为理想二极管,变压器内阻为0。整流二极管的伏安特性:实际特性理想化特性正向导通电压为0,正向电阻为0。1.单相半波整流电路(1)工作原理u2的正半周,D导通,A→D→RL→B,uO=u2。u2的负半周,D截止,承受反向电压,为u2;uO=0。(2)UO(AV)和IL(AV)的估算 已知变压器副边电压有效值为U2考虑到电网电压波动范围为±10%

3、,二极管的极限参数应满足:(3)二极管的选择2.单相桥式整流电路u2的正半周A→D1→RL→D3→B,uO=u2u2的负半周B→D2→RL→D4→A,uO=-u2四只管子如何接?集成的桥式整流电路称为整流堆。(1)工作原理若接反了呢?(2)估算(3)二极管的选择考虑到电网电压波动范围为±10%,二极管的极限参数应满足:三、滤波电路(1)工作原理1.电容滤波电路充电放电速度与正弦波下降速度相似按指数规律下降滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。(1)工作原理:考虑变压器和整流电路的内阻C越大,RL越大,τ放电将越大,曲线越

4、平滑,脉动越小。内阻使(2)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<π,且二极管平均电流增大,故其峰值很大!θ小到一定程度,难于选择二极管!简单易行,UO(AV)高,C足够大时交流分量较小;不适于大电流负载。(3)电容的选择及UO(AV)的估算若负载开路UO(AV)=?(4)优缺点2.电感滤波电路当回路电流减小时,感生电动势的方向阻止电流的减小,从而增大二极管的导通角。电感对直流分量的电抗为线圈电阻,对交流分量的感抗为ωL。适于大电流负载!3.复式滤波电路为获得更好的滤波效果,可采用复式滤波电路。电感应与

5、负载串联,电容应与负载并联。4.倍压整流电路分析时的两个要点:设①负载开路,②电路进入稳态。u2负半周,u2加C1上电压对C2充电:P→D2→C2→A,最终u2正半周C1充电:A→D1→C1→B,最终P讨论一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。10.3稳压电路一、稳压电路的性能指标二、稳压管稳压电路三、串联型稳压电路四、集成稳压器一、稳压电路的性能指标1.输出电压2.输出电流3.稳压系数表明电网电压波动时电

6、路的稳压性能。在负载电流不变时,输出电压相对变化量与输入电压变化量之比。4.输出电阻表明负载电流变化时电路的稳压性能。在电网电压不变时,负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。5.纹波电压测试出输出电压的交流分量。二、稳压管稳压电路稳定电压UZ:稳压管的击穿电压稳定电流IZ:使稳压管工作在稳压状态的最小电流最大耗散功率PZM:允许的最大功率,PZM=IZMUZ动态电阻rz:工作在稳压状态时,rz=ΔU/ΔI1.稳压管的伏安特性和主要参数伏安特性符号等效电路2.稳压管稳压电路的工作原理3.稳压管稳压电路的主要

7、指标(1)输出电压UO=UZ(2)输出电流IZmax-IZmin≤IZM-IZ(3)稳压系数(4)输出电阻简单易行,稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电流变化范围较小的场合。4.特点5.稳压管稳压电路的设计(1)UI的选择UI=(2~3)UZ(2)稳压管的选择UZ=UOIZM-IZ>ILmax-ILmin(3)限流电阻的选择保证稳压管既稳压又不损坏。电网电压最低且负载电流最大时,稳压管的电流最小。电网电压最高且负载电流最小时,稳压管的电流最大。为减小Sr,取值矛盾!讨论一:稳压管稳压电路的设计依次选择稳压管、UI、R、

8、C、U2、二极管1.输出电压、负载电流→稳压管2.输出电压→UI3.输出电压、负载电流、稳压管电流、UI→R4.UI、R→滤波电路的等效负载电阻→C5.UI→U26.U2、R中电流→整流二极管已知输出电压为6V,负载电流为0~30mA。试求图示电路的参数。三、串联型稳压电路1.基本调整管稳压电路为了使稳压管稳压电路输

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