模擬電子技術基礎第28講直流電源的組成單相整流濾波電路

1、第二十八講 直流電源的組成 單相整流濾波電路第二十八講 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改變電壓值通常為降壓通常為降壓交流變脈交流變脈動的直流動的直流減小脈動減小脈動1) 負載變化輸出電壓負載變化輸出電壓基本不變；基本不變；2) 電網電壓變化輸出電網電壓變化輸出電壓基本不變。電壓基本不變。 直流電源是能量轉換電路，將直流電源是能量轉換電路，將220V（或或380V）50Hz的的交流電轉換為直流電。交流電轉換為直流電。半波整流半波整流全波整流全波整流 在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電

2、網電在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網電壓波動壓波動10，且負載有一定的變化范圍。，且負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：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高反向工作電壓 為分析問題簡單起見，設二極管為理想二極管，變壓器為分析問題簡單起見，設二極管為理

3、想二極管，變壓器內阻為內阻為0。整流二極管的伏安特性：整流二極管的伏安特性：實際特性實際特性理想化特性理想化特性正向導通電壓為正向導通電壓為0，正向電阻為正向電阻為0。1. 單相半波整流電路單相半波整流電路（1）工作原理）工作原理u2的正半周，的正半周，D導通，導通， ADRLB，uO= u2 。 2u2uu2的負半周，的負半周，D截止，承受反向電壓，為截止，承受反向電壓，為u2； uO=0。（2）UO（AV）和和 IL（AV）的估算的估算 已知變壓器副邊電壓有效值為已知變壓器副邊電壓有效值為U2) (d sin2212 0 O(AV)ttUUL2LO(AV)L(AV)45. 0RURUIL2

4、L(AV)D(AV)45. 0RUII2maxR2UU2RL2F21 . 1 45. 01 . 1 UURUI22O(AV)45. 02UUU 考慮到電網電壓波動范圍為考慮到電網電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應滿，二極管的極限參數(shù)應滿足：足： （3）二極管的選擇）二極管的選擇2. 單相橋式整流電路單相橋式整流電路u2的正半周的正半周 AD1RLD3B，uO= u2u2的負半周的負半周 B D2RLD4 A，uO= -u2四只管子如何接？四只管子如何接？ 集成的橋式整流電集成的橋式整流電路稱為整流堆。路稱為整流堆。（1）工作原理）工作原理uOu2OO若接反了呢？若接反了呢？（2 2）估算）

5、估算) (d sin21 0 2O(AV)ttUUL2LO(AV)L(AV)9 . 0RURUI22O(AV)9 . 022UUU（3 3）二極管的選擇二極管的選擇2maxR2UUL2L(AV)D(AV)45. 02RUII2RL2F21 . 1 45. 01 . 1 UURUI 考慮到電網電壓波動范圍為考慮到電網電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應滿，二極管的極限參數(shù)應滿足：足： 三、濾波電路（1）工作原理）工作原理非常小。，對電容充電，時，有一對二極管導通當充電 2Cuu。放電，電容通過時，所有二極管均截止當放電CRRuuCLL2 1. 電容濾波電路電容濾波電路充電充電放電速度與正弦放電

6、速度與正弦波下降速度相似波下降速度相似按指數(shù)規(guī)律下降按指數(shù)規(guī)律下降濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。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阻）工作原理：考慮變壓器和整流電路的內阻 C 越大，越大， RL越大，越大， 放電放電將越大，曲線越平滑，脈動越小。將越大，曲線越平滑，脈動越小。內阻使內阻使2Ouu （2 2）二極管的導通角）二極管的導通角導通角導通角的峰值脈動放電DO(AV)LiURC 無濾波電容時無濾波電容時。 有濾波電容時有濾波電容時 ，且二極管平均電流增大，且二極管平均電流增大，故其峰值很大！故其峰值很大！小到一定程度，難于選擇二極管！小

7、到一定程度，難于選擇二極管！。時，當2O(AV)L2 . 12)53(UUTCR。的耐壓值應大于221 . 1UC 簡單易行，簡單易行，UO（AV）高，高，C 足夠大時足夠大時交流分量較??；交流分量較小；不適于大電流負載。不適于大電流負載。（3）電容的選擇及）電容的選擇及UO（A V）的估算的估算（4）優(yōu)缺點）優(yōu)缺點2. 倍壓整流電路倍壓整流電路分析時的兩個要點：設負載開路，電路進入穩(wěn)態(tài)。分析時的兩個要點：設負載開路，電路進入穩(wěn)態(tài)。22U222Uu2負半周負半周，u2加加C1上電壓對上電壓對C2充電：充電：PD2C2A，最終，最終u2正半周正半周C1充電：充電：AD1C1B，最終，最終212UUCP2222UUC討論一討論一 已知變壓器副邊電壓有效值為已知變壓器副邊電壓有效值為10V，電容足夠大，電容足夠大，判斷下列情況下輸出電壓平均值判斷下列情況下輸出電壓平均值UO（AV）？ 1. 正常工作；正常工作； 2. C開路；開路； 3. RL開路；開路； 4. D1和和C同時開路。同時開路。討論二討論二 整流電路如圖所示，分別求解下列兩種情況下輸出電整流電路如圖所示，分別求解下列兩種情