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1、本文介紹一種簡(jiǎn)單易做的3-12V連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電源，經(jīng)使用效果很好，直流輸出電流達(dá)500mA，能為一般電子試驗(yàn)提供電源。由圖可看出這是一種串聯(lián)型電路，BG1、BG2為調(diào)整管，由于采用復(fù)合管，對(duì)每只管的值要求不高，1*21000，而穿透電流較小的NPN型管都能用。復(fù)合型管的值較高，能很靈敏地反映輸出電壓的波動(dòng)，使放大管的調(diào)節(jié)電流保持在1mA左右。BG1選用3DD303、也可用3DD15或其它型號(hào)大功率硅晶體管;BG2用3DG12或3DG4等。橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時(shí)，對(duì)D1、D3加正向電壓，Dl、D3導(dǎo)通；對(duì)D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構(gòu)成e2、D1、Rfz 、D

2、3通電回路，在Rfz 上形成上正下負(fù)的半波整流電壓，e2為負(fù)半周時(shí)，對(duì)D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對(duì)D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2Rfz 、D4通電回路，同樣在Rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。    工作原理如此重復(fù)下去，結(jié)果在Rfz 上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整流電路小一半。 橋式整流是對(duì)二極管半波整流的一種改進(jìn)。 半波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦裕谳斎霝闃?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負(fù)

3、半部分則損失掉。 橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出；輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。 橋式整流器對(duì)輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。    橋式整流電路圖橋式整流是交流電轉(zhuǎn)換成直流電的第一個(gè)步驟。把交流電變換成近似直流電的電路。最原始的整流電路為半波整流，也就是在交流回路中串接一個(gè)二極管，利用二極管的單向?qū)ㄐ?，將交流電的?fù)半波切去，只保留間隔一個(gè)半波時(shí)隙的正半波，因?yàn)闆](méi)有負(fù)半波而只有正半波的脈動(dòng)電動(dòng)勢(shì)，故稱半波整流更高一級(jí)的是全波整流，四個(gè)背對(duì)背的二極管構(gòu)成

4、全波整流電路，把交流電的負(fù)半波反轉(zhuǎn)后填到兩個(gè)正半波之間的時(shí)隙中，使電源電流波形成為連續(xù)起伏的近似直流電。全波整流電路原理· 全波整流使交流電的兩半周期都得到了利用。其各項(xiàng)整流因數(shù)則與半波整流時(shí)不同。全波整流電路如圖所示。它是由次級(jí)具有中心抽頭的電源變壓器Tr、兩個(gè)整流二極管D1、D2和負(fù)載電阻RL組成。變壓器次級(jí)電壓u21和u22大小相等，相位相反。在u2的正半周（t=0）D1正偏導(dǎo)通，D2反偏截止，RL上有自上而下的電流流過(guò)，RL上的電壓與u21相同。在u2的負(fù)半周（t=2），D1反偏截止，D2正偏導(dǎo)通，RL上也有自上而下的電流流過(guò)，RL上的電壓與u22相同。全波整流電路特點(diǎn)

5、83; 在包括差分地放大輸入交流信號(hào)以產(chǎn)生第一和第二放大的輸出電壓的差分放大器，以及用于產(chǎn)生參考電壓的電壓參考電路的全波整流電路中，差分對(duì)電路在參考電壓的基礎(chǔ)上對(duì)第一和第二放大的輸出電壓進(jìn)行半波整流，以獲得第一和第二半波整流的電流。差分對(duì)電路包括組合部分，用于將第一和第二半波整流電流組合成全波整流電流。全波整流電路還可包括電流電壓轉(zhuǎn)換部分，用于將全波整流的電流轉(zhuǎn)換成全波整流的電壓。一種具有第一和第二電源端子的全波整流電路，其第一和第二電源端子分別加有第一和第二電源電位，第一電源電位高于第二電源電位，其特征在于所述全波整流電路包括：差分放大器，具有在其間加有輸入交流信號(hào)的第一和第二放大器輸入端，

6、用于差分地放大輸入交流信號(hào)，所述差分放大器具有第一和第二放大器輸出端，用于分別產(chǎn)生第一和第二放大的輸出電壓，二者彼此反相；電壓參考電路，用于在第一和第二電源電位之間產(chǎn)生參考電壓；以及差分對(duì)電路，具有分別聯(lián)到第一和第二放大器輸出端的第一和第二差分輸入端，并且具有加有參考電壓的參考輸入端，用于在參考電壓的基礎(chǔ)上對(duì)第一和第二放大的輸出電壓進(jìn)行半波整流。全波整流電路作用· 全波整流輸出電壓的直流成分（較半波）增大，脈動(dòng)程度減小，但變壓器需要中心抽頭、制造麻煩，整流二極管需承受的反向電壓高，故一般適用于要求輸出電壓不太高的場(chǎng)合。電容濾波電路電感濾波電路作用原理整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，

7、從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動(dòng)成分，稱為紋波。為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲(chǔ)能作用的電抗性元件（如電容、電感）組成的濾波電路來(lái)濾除整流電路輸出電壓中的脈動(dòng)成分以獲得直流電壓。常用的濾波電路有無(wú)源濾波和有源濾波兩大類。無(wú)源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒L型、LC濾波、LC型濾波和RC型濾波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動(dòng)成分的大小用脈動(dòng)系數(shù)來(lái)表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。脈動(dòng)系數(shù)(S)=輸出電壓交流分量的基波最大值輸出電壓的直流分量半波整流輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)為S=157，全波整流

8、和橋式整流的輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)SO67。對(duì)于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路后，其脈動(dòng)系數(shù)S=1(4(RLCT-1)。(T為整流輸出的直流脈動(dòng)電壓的周期。)電阻濾波電路RC-型濾波電路，實(shí)質(zhì)上是在電容濾波的基礎(chǔ)上再加一級(jí)RC濾波電路組成的。如圖1(B)RC濾波電路。若用S表示C1兩端電壓的脈動(dòng)系數(shù)，則輸出電壓兩端的脈動(dòng)系數(shù)S=(1/C2R)S。由分析可知，電阻R的作用是將殘余的紋波電壓降落在電阻兩端，最后由C2再旁路掉。在值一定的情況下，R愈大，C2愈大，則脈動(dòng)系數(shù)愈小，也就是濾波效果就越好。而R值增大時(shí)，電阻上的直流壓降會(huì)增大，這樣就增大了直流電源的內(nèi)部損耗；若增大C2的電容量，又會(huì)增大電

9、容器的體積和重量，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不現(xiàn)實(shí)。這種電路一般用于負(fù)載電流比較小的場(chǎng)合.電感濾波電路根據(jù)電抗性元件對(duì)交、直流阻抗的不同，由電容C及電感L所組成的濾波電路的基本形式如圖1所示。因?yàn)殡娙萜鰿對(duì)直流開(kāi)路，對(duì)交流阻抗小，所以C并聯(lián)在負(fù)載兩端。電感器L對(duì)直流阻抗小，對(duì)交流阻抗大，因此L應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。            （A）電容濾波              &

10、#160;  （B）   C-R-C或RC-型電阻濾波脈動(dòng)系數(shù)S=(1/C2R')S'                （C）   L-C電感濾波                    

11、               （D） 型濾波或叫C-L-C濾波                                 &

12、#160;              圖1 無(wú)源濾波電路的基本形式并聯(lián)的電容器C在輸入電壓升高時(shí)，給電容器充電，可把部分能量存儲(chǔ)在電容器中。而當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，電容兩端電壓以指數(shù)規(guī)律放電，就可以把存儲(chǔ)的能量釋放出來(lái)。經(jīng)過(guò)濾波電路向負(fù)載放電，負(fù)載上得到的輸出電壓就比較平滑，起到了平波作用。若采用電感濾波，當(dāng)輸入電壓增高時(shí)，與負(fù)載串聯(lián)的電感L中的電流增加，因此電感L將存儲(chǔ)部分磁場(chǎng)能量，當(dāng)電流減小時(shí)，又將能量釋放出來(lái)，使負(fù)載電流變得平滑，因此，電感L也有平波作用。

13、60;橋式整流電感濾波電路如圖2所示。電感濾波的波形圖如圖2所示。根據(jù)電感的特點(diǎn)，當(dāng)輸出電流發(fā)生變化時(shí)，L中將感應(yīng)出一個(gè)反電勢(shì)，使整流管的導(dǎo)電角增大，其方向?qū)⒆柚闺娏靼l(fā)生變化。                             圖2電感濾波電路      

14、;  在橋式整流電路中，當(dāng)u2正半周時(shí)，D1、D3導(dǎo)電，電感中的電流將滯后u2不到90°。當(dāng)u2超過(guò)90°后開(kāi)始下降，電感上的反電勢(shì)有助于D1、D3繼續(xù)導(dǎo)電。當(dāng)u2處于負(fù)半周時(shí)，D2、D4導(dǎo)電，變壓器副邊電壓全部加到D1、D3兩端，致使D1、D3反偏而截止，此時(shí)，電感中的電流將經(jīng)由D2、D4提供。由于橋式電路的對(duì)稱性和電感中電流的連續(xù)性，四個(gè)二極管D1、D3；D2、D4的導(dǎo)電角都是180°，這一點(diǎn)與電容濾波電路不同。圖3電感濾波電路波形圖已知橋式整流電路二極管的導(dǎo)通角是180°，整流輸出電壓是半個(gè)半個(gè)正弦波，其平均值約為。電感濾波電路，二極管的

15、導(dǎo)通角也是180°，當(dāng)忽略電感器L的電阻時(shí)，負(fù)載上輸出的電壓平均值也是。如果考慮濾波電感的直流電阻R，則電感濾波電路輸出的電壓平均值為                               要注意電感濾波電路的電流必須要足夠大，即RL不能太大，應(yīng)滿足wL>>RL，此時(shí)IO

16、（AV）可用下式計(jì)算                                利用儲(chǔ)能元件電感器L的電流不能突變的特點(diǎn)，在整流電路的負(fù)載回路中串聯(lián)一個(gè)電感，使輸出電流波形較為平滑。.由于電感的直流電阻小，交流阻抗很大，因此直流分量經(jīng)過(guò)電感后的損失很小，但是對(duì)于交流分量，在分

17、壓后，很大一部分交流分量降落在電感上，因而降低了輸出電壓中的脈動(dòng)成分。電感L愈大，RL愈小，則濾波效果愈好，所以電感濾波適用于負(fù)載電流比較大且變化比較大的場(chǎng)合。采用電感濾波以后，延長(zhǎng)了整流管的導(dǎo)電角，從而避免了過(guò)大的沖擊電流。但電感濾波缺點(diǎn)是體積大,成本高。電容濾波原理詳解1空載時(shí)的情況當(dāng)電路采用電容濾波，輸出端空載，如圖4(a)所示，設(shè)初始時(shí)電容電壓uC為零。接入電源后，當(dāng)u2在正半周時(shí)，通過(guò)D1、D3向電容器C充電；當(dāng)在u2的負(fù)半周時(shí)，通過(guò)D2、D4向電容器C充電，充電時(shí)間常數(shù)為         &#

18、160;    （a）電路圖                                            （b）波形圖  

19、;                               圖4 空載時(shí)橋式整流電容濾波電路式中 包括變壓器副邊繞組的直流電阻和二極管的正向?qū)娮琛Ｓ捎?一般很小，電容器很快就充到交流電壓u2的最大值，如波形圖2（b）的時(shí)刻。此后，u2開(kāi)始下降，由于電路輸出端沒(méi)接負(fù)載，電容器沒(méi)有放電回路，所以

20、電容電壓值uC不變，此時(shí)，uCu2，二極管兩端承受反向電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)，電路的輸出電壓，電路輸出維持一個(gè)恒定值。實(shí)際上電路總要帶一定的負(fù)載，有負(fù)載的情況如下。2帶載時(shí)的情況圖5給出了電容濾波電路在帶電阻負(fù)載后的工作情況。接通交流電源后，二極管導(dǎo)通，整流電源同時(shí)向電容充電和向負(fù)載提供電流,輸出電壓的波形是正弦形。在時(shí)刻，即達(dá)到u2 90°峰值時(shí)，u2開(kāi)始以正弦規(guī)律下降，此時(shí)二極管是否關(guān)斷，取決于二極管承受的是正向電壓還是反向電壓。先設(shè)達(dá)到90°后，二極管關(guān)斷，那么只有濾波電容以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載放電，從而維持一定的負(fù)載電流。但是90°后指數(shù)規(guī)律下降的速率快，而正弦波下

21、降的速率小，所以超過(guò)90°以后有一段時(shí)間二極管仍然承受正向電壓，二極管導(dǎo)通。隨著u2的下降，正弦波的下降速率越來(lái)越快，uC 的下降速率越來(lái)越慢。所以在超過(guò)90°后的某一點(diǎn)，例如圖5(b)中的t2時(shí)刻，二極管開(kāi)始承受反向電壓，二極管關(guān)斷。此后只有電容器C向負(fù)載以指數(shù)規(guī)律放電的形式提供電流，直至下一個(gè)半周的正弦波來(lái)到，u2再次超過(guò)uC，如圖5(b)中的t3時(shí)刻，二極管重又導(dǎo)電。以上過(guò)程電容器的放電時(shí)間常數(shù)為    電容濾波一般負(fù)載電流較小，可以滿足td較大的條件，所以輸出電壓波形的放電段比較平緩，紋波較小，輸出脈動(dòng)系數(shù)S小，輸出平均電壓UO(AV)

22、大，具有較好的濾波特性。                       （a）電路圖                         

23、;      （b）波形圖                                 圖5帶載時(shí)橋式整流濾波電路        以上濾波電路都有一個(gè)共性,那就是需要很大的電容容量才能滿足要求,這樣一來(lái)大容量電容在加電瞬間很有很大的短路電流,這個(gè)電流對(duì)整流二極管,變壓器沖擊很大,所以現(xiàn)在一般的做法是在整流前加一的功率型NTC熱敏電阻來(lái)維持平衡,因NTC熱敏電阻在常溫下電阻很大,加電后隨著溫度升高，電阻阻值迅速減小,這個(gè)電路叫軟起動(dòng)電路。這種電路缺點(diǎn)是：斷電后，在熱時(shí)間常數(shù)內(nèi)， NTC熱敏電阻沒(méi)有恢復(fù)到零功率電阻值，所以