直流電源的組成單相整流濾波電路.ppt

第二十八講 直流電源的組成 單相整流濾波電路,一、直流電源的組成及各部分的作用,二、單相整流電路,三、濾波電路,一、直流電源的組成及各部分的作用,改變電壓值通常為降壓,交流變脈動的直流,減小脈動,1) 負(fù)載變化輸出電壓基本不變； 2) 電網(wǎng)電壓變化輸出電壓基本不變。,直流電源是能量轉(zhuǎn)換電路，將220V（或380V）50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。,半波整流,全波整流,在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網(wǎng)電壓波動10，且負(fù)載有一定的變化范圍。,二、單相整流電路,對整流電路要研究清楚以下問題： 1. 電路的工作原理：二極管工作狀態(tài)、波形分析 2. 輸出電壓和輸出電流的平均值：輸出為脈動的直流電壓 3. 整流二極管的選擇：二極管承受的最大整流平均電流和最高反向工作電壓,為分析問題簡單起見，設(shè)二極管為理想二極管，變壓器內(nèi)阻為0。,整流二極管的伏安特性：,實際特性,理想化特性,正向?qū)妷簽?，正向電阻為0。,1. 單相半波整流電路,（1）工作原理,u2的正半周，D導(dǎo)通， ADRLB，uO= u2 。,u2的負(fù)半周，D截止，承受反向電壓，為u2； uO=0。,（2）UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知變壓器副邊電壓有效值為U2,考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應(yīng)滿足：,（3）二極管的選擇,2. 單相橋式整流電路,u2的正半周 AD1RLD3B，uO= u2,u2的負(fù)半周 B D2RLD4 A，uO= -u2,四只管子如何接？,集成的橋式整流電路稱為整流堆。,（1）工作原理,若接反了呢？,（2）估算,（3）二極管的選擇,考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應(yīng)滿足：,三、濾波電路,（1）工作原理,1. 電容濾波電路,按指數(shù)規(guī)律下降,濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。,（1）工作原理：考慮變壓器和整流電路的內(nèi)阻,C 越大， RL越大， 放電將越大，曲線越平滑，脈動越小。,內(nèi)阻使,（2）二極管的導(dǎo)通角,導(dǎo)通角,無濾波電容時。 有濾波電容時 ，且二極管平均電流增大，故其峰值很大！,小到一定程度，難于選擇二極管！,簡單易行，UO（AV）高，C 足夠大時交流分量較?。徊贿m于大電流負(fù)載。,（3）電容的選擇及UO（AV）的估算,若負(fù)載開路 UO（AV）？,（4）優(yōu)缺點,2. 電感濾波電路,當(dāng)回路電流減小時，感生電動勢的方向阻止電流的減小，從而增大二極管的導(dǎo)通角。 電感對直流分量的電抗為線圈電阻，對交流分量的感抗為L。,適于大電流負(fù)載！,3. 復(fù)式濾波電路,為獲得更好的濾波效果，可采用復(fù)式濾波電路。,電感應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)，電容應(yīng)與負(fù)載并聯(lián)。,4. 倍壓整流電路,分析時的兩個要點：設(shè)負(fù)載開路，電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。,u2負(fù)半周，u2加C1上電壓對C2充電：PD2C2A，最終,u2正半周C1充電：AD1C1B，最終,P,討論一,已知變壓器副邊電壓有效值為10V，電容足夠大，判斷下列情況下輸出電壓平均值UO（AV）？ 1. 正常工作； 2. C開路； 3. RL開路； 4. D1和C同時開路。,討論二,整流電路如圖所示，分別求解下列兩種情況下輸出電壓的波形和平均