整流與濾波電路

1、9.1 9.1 整流與濾波電路整流與濾波電路HOME9.1.1 9.1.1 整流電路整流電路9.1.2 9.1.2 濾波電路濾波電路現(xiàn)實生活當中，需要直流電源的地方很多?，F(xiàn)實生活當中，需要直流電源的地方很多。電子設備中電子設備中 需要直流電源供電（小功率）需要直流電源供電（小功率）直流電源的來源？直流電源的來源？干電池干電池由交流市電變?yōu)橹绷麟姷母鞣N半導體電源（直流穩(wěn)壓電源）由交流市電變?yōu)橹绷麟姷母鞣N半導體電源（直流穩(wěn)壓電源）直流穩(wěn)壓電源的框圖：直流穩(wěn)壓電源的框圖：交流電源交流電源變壓器變壓器整流整流濾波濾波穩(wěn)壓穩(wěn)壓負載負載HOME直流電動機直流電動機 需要需要直流電源供電（大功率）直流電源供

2、電（大功率）1. 電路組成電路組成2. 工作原理工作原理分析前提：理想變壓器，理想二極管分析前提：理想變壓器，理想二極管U2 為正半周：為正半周：V1V2V3V4RLu0U2U1I0abaV1RLV3b V2 V4 截止截止tU0U2 為負半周：為負半周： bV2RLV4a V1 V3 截止截止kUU21變壓器變壓器 變比變比HOME 9.1 .1 整流電路整流電路20uu 20uu？0IV1V2V3V4RLu0U2U1I0ab的關(guān)系？與20UU020)(sin21ttdUU222U29 . 0 ULRUI00LRU29 . 022UUDRM29 . 0 U流過每只二極管的平均電流：流過每只二

3、極管的平均電流：021IIDF二極管承受的最高反向電壓：二極管承受的最高反向電壓：22UUDRM021IIDF22UUDRMHOME3. 參數(shù)計算參數(shù)計算?DRMU一般?。阂话闳。篋FMII20DRMRMUU2如圖如圖9.19.1所示的單相橋式整流電路，若要求在負載上所示的單相橋式整流電路，若要求在負載上得到得到2424直流電壓，直流電壓，100mA100mA的直流電流，求整流變壓的直流電流，求整流變壓器次級電壓器次級電壓U U2 2，并選出整流二極管。，并選出整流二極管。解解：209 . 0 UU根據(jù)根據(jù)VU7 .269 . 0242mAIIDF50021VUUDRM5 .3722據(jù)此選擇二

4、極管據(jù)此選擇二極管HOME根據(jù)上述數(shù)據(jù)，查表可選出最大整流電流為根據(jù)上述數(shù)據(jù)，查表可選出最大整流電流為100mA，最高反向工作電壓為最高反向工作電壓為50V的整流二極管的整流二極管2CZ52B。 例例9.1討論：討論： 單相橋式整流電路單相橋式整流電路如圖，試回答下列問題：如圖，試回答下列問題：1. 若若V3 管接反，會有什么情況發(fā)生？此時管接反，會有什么情況發(fā)生？此時U0=？2. 若若V3 管短路，會有什么情況發(fā)生？此時管短路，會有什么情況發(fā)生？此時U0=？3. 若若V3 管開路，會有什么情況發(fā)生？此時管開路，會有什么情況發(fā)生？此時U0=？V1V2V3V4RLu0U2U1I0ab解：解：1.

5、 正半周不通，正半周不通，2. 正半周正常，正半周正常，3. 正半周不通，正半周不通，2045. 0UU HOME負半周變壓器被短路。負半周變壓器被短路。結(jié)果？結(jié)果？燒壞變壓器，燒壞變壓器， U0=0負半周變壓器被短路。負半周變壓器被短路。燒壞變壓器，燒壞變壓器， U0=0結(jié)果？結(jié)果？負半周正常。負半周正常。輸出為原來的一半，輸出為原來的一半，結(jié)果？結(jié)果？幾種常見的硅整流橋外形：幾種常見的硅整流橋外形：+ A C -+- + - 交直流管腳用錯將如何？交直流管腳用錯將如何？造成短路燒毀變壓器！造成短路燒毀變壓器！HOME濾波電路的結(jié)構(gòu)特點濾波電路的結(jié)構(gòu)特點: 電容與負載電容與負載 RL 并聯(lián)，

6、或并聯(lián)，或電感與負載電感與負載RL串聯(lián)。串聯(lián)。交流交流電壓電壓脈動脈動直流電壓直流電壓整流整流濾波濾波直流直流電壓電壓原理：原理：利用儲能元件利用儲能元件電容電容兩端的電壓兩端的電壓(或通過或通過電電感感中的電流中的電流)不能突變的特性不能突變的特性, 濾掉整流電濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達到平滑輸出電壓波形的目的。份，達到平滑輸出電壓波形的目的。9.1.2 濾波電路濾波電路HOMEV1V2V3V4RLu0U2U1I0abC+tU0無濾波電容時無濾波電容時有濾波電容時有濾波電容時tU0濾波電容濾波電容RLC 較大時較大時RLC 較小時

7、較小時RLC 適中時適中時2029 . 0UU）（取取202 . 1 UU條件：條件：253TLCR）（信號周期信號周期3. 參數(shù)計算參數(shù)計算HOME1. 電路組成電路組成2.2.工作原理工作原理LRUI00LRU22 . 122UUDRM202 . 1 UU流過每只二極管的平均電流：流過每只二極管的平均電流：021IIDF二極管承受的最高反向電壓：二極管承受的最高反向電壓：22UUDRM021IIDF22UUDRM由于二極管上存在沖擊電流，所以選擇整由于二極管上存在沖擊電流，所以選擇整流二極管時，應留有足夠的裕量。流二極管時，應留有足夠的裕量。當當RL開路時，開路時，204 . 1 UU特別

8、注意！特別注意！HOME參數(shù)計算參數(shù)計算討論：討論： 整流濾波電路如圖，負載整流濾波電路如圖，負載RL=5k，開關(guān)，開關(guān)a閉合、閉合、b斷斷 開時，直流電壓表開時，直流電壓表 的讀數(shù)為的讀數(shù)為140V，求：，求： VabVARL+1. A閉合閉合,b斷開斷開, 求求 的讀數(shù)。的讀數(shù)。A2. a斷開斷開,b閉合閉合,求求 的讀數(shù)。的讀數(shù)。A3. ab均閉合，求均閉合，求 的讀數(shù)。的讀數(shù)。A解：解： 最初相當于最初相當于RL開路，開路，204 . 1 UUVU1002A=? 0A1. 2. 相當于整流電路相當于整流電路VUU909 . 020A=? 18mA3. 相當于濾波電路相當于濾波電路VUU

9、1202 . 120A=? 24mAHOMEFFRTCL)5 .413 .24(102 . 1202. 0)53(2)53(3已知單相橋式整流電容濾波電路如圖已知單相橋式整流電容濾波電路如圖9.4（a）所示。要）所示。要求求UL=12V，IL=100mA，電網(wǎng)工作頻率為，電網(wǎng)工作頻率為50Hz。試計。試計算整流變壓器次數(shù)電壓有效值算整流變壓器次數(shù)電壓有效值U2，并計算，并計算RL和和C的值的值.解：解：102 .1122 .12LUUkIURLLL2 . 11012UC(1.5 2)U2=15 20 VUc=25 V故：整流變壓器次數(shù)電壓有效值為故：整流變壓器次數(shù)電壓有效值為10V，負載，負載

10、RL為為1.2k，濾波電容器的參數(shù)為，濾波電容器的參數(shù)為47F/25V。例例9.2HOME濾波后的輸出電壓中直流分量提高了，交流分量降低了。(2) 電容濾波適用于負載電流較小的場合。(3) 存在浪涌電流。可在整流二極管兩端并接一只0.01F的 電容器來防止浪涌電流燒壞整流二極管。(4) RLC值的改變可以影響輸出直流電壓的大小。RL開路時， 輸出UL約為1.4U2；C開路時，輸出UL約為0.9U2；若C的容量減小，則輸出UL小于1.2U2。4.4. 電容濾波的特點電容濾波的特點HOME*其他形式的濾波電路其他形式的濾波電路改善濾波特性的方法：改善濾波特性的方法：采取多級濾波。如：采取多級濾波。如：L-C 型濾波電路：型濾波電路：在電感濾波后面再接一電容