電工學(xué)課件：第10章 直流穩(wěn)壓電源

整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo第10章直流穩(wěn)壓電源整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路電源變壓器

直流穩(wěn)壓電源是將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的一種裝置。它由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。穩(wěn)壓電路:清除電源波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩(wěn)定。

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。電源變壓器:將交流電源電壓u1變?yōu)檎餍枰慕涣麟妷簎2。整流電路:將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。§10-1整流電路常見的小功率整流電路，有單相半波、全波橋式和倍壓整流等。目的：利用二極管的單向?qū)щ娦园呀涣麟娹D(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)的直流電。10.1.1單相半波整流電路u1u2aTRbVDRLuo1.電路u2>0時(shí)，二極管導(dǎo)通。iou1u2aTRbVDRLuouo=u2io=0u2<0時(shí)，二極管截止,輸出電流為0。uo=02.工作原理二極管為理想二極管u1u2aTRbVDRLuo3.輸出電壓、電流波形0u20uoio半波整流輸出(1)輸出電壓平均值Uo4.參數(shù)計(jì)算(4)二極管的最大反向工作電壓5.優(yōu)缺點(diǎn)（P196）優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：變壓器的利用率低，只利用了電源的半個(gè)周期，而且整流給出的電壓脈動(dòng)大，平均值低。(3)二極管上的平均電流(2)負(fù)載電流平均值10.1.2單相橋式整流電路(全波整流）1.電路u1u2TRVD4VD2VD1VD3RLuo橋式整流電路2.工作原理uo=u2VD1,VD3導(dǎo)通,VD2,VD4截止;電流通路:A

VD1RLVD3B+-u1u2TRVD4VD2VD1VD3RLuo橋式整流電路ABu2>0時(shí),uo=-u2VD2,VD4導(dǎo)通,VD1,VD3截止;電流通路:B

VD2RLVD4A橋式整流電路uo-+u1u2TRVD4VD2VD1VD3RLABu2<0時(shí),u2>0時(shí),uo=u2輸出是脈動(dòng)的直流電壓！u23.輸出電壓波形uou2<0時(shí),uo=-u2(1)

輸出電壓平均值Uo(2)

負(fù)載電流平均值4.參數(shù)計(jì)算(4)變壓器二次側(cè)電流有效值I2及變壓器的容量S(3)

二極管的平均電流IVD和最大反向工作電壓UDRM5.單相橋式整流的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：所用二極管數(shù)目較多優(yōu)點(diǎn)：變壓器的利用率高，整流輸出的電壓脈動(dòng)幅度較小，平均值較高?！?0-2濾波電路電容濾波電路常用濾波電路電感電容濾波電路

型濾波電路10.2.1電容濾波器（C濾波器）1.電路uo橋式整流電容濾波電路au1u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+–TRu2t2.工作原理au1u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+–TRuouotabcdefu2tab段：VD1VD3導(dǎo)通，電容充電，

uc=u2bc段：VD1VD3導(dǎo)通，電容放電，

uc=u2abcdefuotcd段：u2<uc，所有二極管截止，電容放電。

de段：VD2VD4導(dǎo)通，電容充電，

uc=|u2|ef段：VD2VD4導(dǎo)通，電容放電，

uc=|u2|u2tuot二極管電流iDuoiD可見，采用電容濾波時(shí)，二極管的導(dǎo)通時(shí)間很短。au1u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+–TR3.主要參數(shù)輸出電壓Uo與RLC(時(shí)間常數(shù)τ)有關(guān),τ越大，輸出越平滑，Uo越大。（2）負(fù)載電流平均值Io（1）輸出電壓平均值Uo一般取(T:電源電壓的周期)近似估算:Uo=1.2U2（4）二極管的最大反向工作電壓UDRM4.電容濾波電路的優(yōu)缺點(diǎn)（P200）（3）二極管的平均電流IVD優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，輕載（RL較大）時(shí)輸出電壓Uo脈動(dòng)較小，且電壓數(shù)值較高。缺點(diǎn)：帶負(fù)載能力較差。電容濾波電路一般用于要求輸出電壓較高，負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。uou2u1LCRLuo110.2.2電感電容濾波器（LC濾波器）適用于負(fù)載電流較大，要求輸出電壓脈動(dòng)較小的場(chǎng)合，用于高頻更好。1.

型LC濾波電路u2u1LuoC2RLuo1C110.2.3

型濾波電路兩級(jí)濾波，效果更好uoRu2u1C1C2uo1RL2.

型RC濾波電路適用于負(fù)載電流較小，又要求輸出電壓脈動(dòng)很小的場(chǎng)合。電路最簡(jiǎn)單，但輸出電壓不可調(diào)。體積小、可靠性高、使用方便、價(jià)格低廉，應(yīng)用廣泛?！?0-3穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路10.3.1穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1.電路IRUou2u1RLCRVSIoIzUiUzURTR電源電壓波動(dòng)時(shí)的穩(wěn)壓過程：（穩(wěn)定Uo的過程）UiUoIZUoUZIRUR2.穩(wěn)壓原理IRUou2u1RLCRVSIoIzUiUzURTRIR=Iz+IoUo=UzUi=UR+Uo負(fù)載波動(dòng)時(shí)的穩(wěn)壓過程：IoIRUZUoIRURIZURUoUou2u1RLCRVSIoIzIRUiUzURTRIR=Iz+IoUo=UzUi=UR+Uo3.主要參數(shù)Uo=UzUi=(2～3)Uo4.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的優(yōu)缺點(diǎn)（P203）優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)：輸出電壓較小，輸出電壓不可調(diào)，穩(wěn)定度不高。10.3.2集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器分為三端集成穩(wěn)壓器和多端集成穩(wěn)壓器。注：型號(hào)后00兩位數(shù)字代表輸出電壓值，如W7808輸出穩(wěn)壓值為8V輸出電壓值有:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。三端集成穩(wěn)壓器固定式可調(diào)式W7900（輸出負(fù)電壓）W7800（輸出正電壓）1端:輸入端2端:輸出端3端:公共端1.W7800系列穩(wěn)壓器外形（P222圖）132W7900系列：3端:輸入端2端:輸出端1端:公共端2.W7800系列應(yīng)用電路注意：輸入與輸出端之間的電壓不得低于3V！UoC2W7800C1Ui1230.1~1

F0.1μF(1)基本應(yīng)用電路Ui是整流濾波電路后的直流電壓C1抵消輸入線電感效應(yīng)，防止自激C2為了瞬時(shí)增減負(fù)載電流不致引起輸出電壓有較大波動(dòng)(2)提高輸出電壓的電路UoCoW7800CiUi1