第七章 直流穩(wěn)壓電源

第七章直流穩(wěn)壓電源/1044851.html/thread-4628282-1-1.html電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路:將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。濾波電路:將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源的組成和功能整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo1.半波整流電路二極管導(dǎo)通，uL=u2二極管截止,uL=0+–io+–u2>0時(shí):u2<0時(shí):一.單相整流電路u2uLuDt2340主要參數(shù)：IL=UL/RL=0.45U2

/RL

uL20t（2）輸出電流平均值Io：IL

（1）輸出電壓平均值UL：（3）流過二極管的平均電流：uD20tURMID

=ILURM=22U（4）二極管承受的最高反向電壓：IL

2.全波整流電路+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個(gè)相等的電壓u2當(dāng)u2正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止。當(dāng)u2負(fù)半周時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止。全波整流電壓波形u2uLuD1t2340uD2uL20tIL=UL/RL=0.9U2

/RL

主要參數(shù)：（2）輸出電流平均值IL：（1）輸出電壓平均值UL：ILuD20t（3）流過二極管的平均電流：ID

=IL/2（4）二極管承受的最高反向電壓：3.單相橋式整流電路u1u2TD3D2D1D4RLuo組成：由四個(gè)二極管組成橋路RLD1D3D2D4u2uou2uo+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周時(shí)電流通路D1

、D4導(dǎo)通，D2、D3截止-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2負(fù)半周時(shí)電流通路D2、D3

導(dǎo)通，D1

、D4截止u2>0時(shí)D1,D4導(dǎo)通D2,D3截止電流通路:a

D1RLD4bu2<0時(shí)D2,D3導(dǎo)通D1,D4截止電流通路:bD2RLD4a單相橋式整流電路輸出波形及二極管上電壓波形u2D3D2D1D4RLuoab整流輸出電壓平均值：

Uo=0.9U2負(fù)載電流平均值:Io=Uo/RL=0.9U2/RL

二極管平均電流：ID=Io/2二極管最大反向電壓：DRM22UU=u2uD2,uD3uD1,uD4uo集成硅整流橋：u2uL+

–

~+~-

+–4.整流電路的主要參數(shù)負(fù)載電壓Uo的平均值為:()ò=πootduπU2021w負(fù)載上的(平均)電流:LoRUIo=(1)整流輸出電壓的平均值uo20t

S定義：整流輸出電壓的基波峰值Uo1M與Uo平均值之比。S越小越好。2.脈動(dòng)系數(shù)Ｓ用傅氏級(jí)數(shù)對(duì)全波整流的輸出uo

分解后可得:uo20t基波基波峰值輸出電壓平均值平均電流(ID)與反向峰值電壓(UDRM)是選擇整流管的主要依據(jù)。oDII21=例如：在橋式整流電路中，每個(gè)二極管只有半周導(dǎo)通。因此，流過每只整流二極管的平均電流ID

是負(fù)載平均電流的一半。

二極管截止時(shí)兩端承受的最大反向電壓：(3)二極管平均電流與反向峰值電壓（選購時(shí)：二極管額定電流

2ID)（選購時(shí)：最大反向電壓2URM)三、濾波電路濾波電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

電容與負(fù)載RL并聯(lián)，或電感與負(fù)載RL串聯(lián)。交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波直流電壓RLLRLC

許多電子設(shè)備需要平穩(wěn)的直流電源，整流電路輸出脈動(dòng)的直流電，在其后面加濾波電路，可濾除交流成分，以得到比較平滑的直流輸出電壓。

常用電路電容濾波電路簡(jiǎn)單、UL

高、r小、輸出特性差，適用于負(fù)載電壓高、變化不大的場(chǎng)合。電感濾波輸出特性平坦、笨重，適用于低電壓、大電流的場(chǎng)合。電感電容

L

型濾波同電感。電阻電容π型濾波同電容。電容濾波Filter1.電容濾波電路以單向橋式整流電容濾波為例進(jìn)行分析，其電路如圖所示。(1)電容濾波原理a橋式整流電容濾波電路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL未接入時(shí)(忽略整流電路內(nèi)阻)u2tuot設(shè)t1時(shí)刻接通電源t1整流電路為電容充電充電結(jié)束沒有電容時(shí)的輸出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCucRL接入（且RLC較大）時(shí)(忽略整流電路內(nèi)阻)u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot無濾波電容時(shí)的波形加入濾波電容時(shí)的波形uotu2上升，u2大于電容上的電壓uc，u2對(duì)電容充電，uo=ucu2u2下降，u2小于電容上的電壓。二極管承受反向電壓而截止。電容C通過RL放電，uc按指數(shù)規(guī)律下降，時(shí)間常數(shù)=RLCu2tuot只有整流電路輸出電壓大于uc時(shí)，才有充電電流。因此二極管中的電流是脈沖波。二極管中的電流u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot電容充電時(shí)，電容電壓滯后于u2。RLC越小，輸出電壓越低。u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL接入（且RLC較大）時(shí)(考慮整流電路內(nèi)阻)一般取)105(TCRτL-3=(T:電源電壓的周期)近似估算:Uo=1.2U2Io=Uo/RL(b)流過二極管瞬時(shí)電流很大RLC越大Uo越高負(fù)載電流的平均值越大;

整流管導(dǎo)電時(shí)間越短iD的峰值電流越大(2)電容濾波電路的特點(diǎn)(a)輸出電壓平均值Uo與時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān)RLC愈大電容器放電愈慢Uo(平均值)愈大(c)二極管承受的最高反向電壓電感濾波原理對(duì)諧波分量:

f

越高，XL越大,電壓大部分降在XL上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。Uo=0.9U2當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓約為：u2u1RLLuo對(duì)直流分量:

XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上四、直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電路的作用:交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓1用穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性。

由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起較小的電壓變化。++++UDziLRz-oU-++RUIZILI(1)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)UiUZUoUoURIIZ++++UDziLRz-oU-++RUIZILI(2)當(dāng)負(fù)載電壓變化時(shí)穩(wěn)壓過程：

UoURUoIZI++++UDziLRz-oU-++RUIZILI1．整流電路（利用二極管的單向?qū)щ娦裕┌氩ㄕ鳎篣L=0.45U2

全波整流：UL=0.9U2

橋式整流：UL=0.9U22．濾波電路電容濾波（橋式整流）：UL=1.2U2

電感濾波：UL=0.9U23．穩(wěn)壓電