第19講直流穩(wěn)壓電源-文檔資料

第19講直流穩(wěn)壓電源19-2濾波器19-3直流穩(wěn)壓電源19-1整流電路直流穩(wěn)壓電源的組成小功率直流穩(wěn)壓電源的組成功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適的直流電壓u4uou3u2u1交流電源負載變壓整流濾波穩(wěn)壓市電交流電所需交流電脈動直流穩(wěn)定直流比較平滑直流19-1整流電路整流電路的作用:

將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電壓。

常見的整流電路：

半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流等。分析時可把二極管當(dāng)作理想元件處理：

二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無窮大。整流原理：

利用二極管的單向?qū)щ娦越涣髦绷髡髂孀僽DO19.1.1單相半波整流電路2.工作原理u

正半周，Va>Vb，二極管D導(dǎo)通，3.工作波形

u負半周，Va<Vb，二極管D截止，1.電路結(jié)構(gòu)–++–aTrDuoubRLiou

tOuoOu0=u；u0=0。4.參數(shù)計算(1)整流電壓平均值Uo(2)整流電流平均值Io(3)流過每管電流平均值ID(4)每管承受的最高反向電壓UDRM(5)變壓器二次電流有效值I5.整流二極管的選擇平均電流ID與最高反向電壓UDRM是選擇整流二極管的主要依據(jù)。選管時應(yīng)滿足：

IOM

ID，URWM

UDRM

7.常見故障分析6.特點及應(yīng)用

電路簡單，但變壓器利用率低，UO小，且脈動大。用于小電流、脈動要求不嚴格的電路。（1）D短路：無整流，uD=0，uO=u（2）D虛焊：無輸出，uD=u，uO=019.1.2單相橋式整流電路2.工作原理u

正半周，Va>Vb，二極管D1、D3

導(dǎo)通，D2、D4

截止,3.工作波形uD2uD41.電路結(jié)構(gòu)

－uouDttRLuiouo1234ab+–+–

－uu0=u；u

負半周，Va﹤Vb，二極管D2、D4

導(dǎo)通，D1、D3

截止，工作波形uD2uD4

uouDttRLuiouo1234ab+–+–

u－－uD1uD3u0=-u。4.參數(shù)計算(1)整流電壓平均值Uo(2)整流電流平均值Io(3)流過每管電流平均值ID(4)每管承受的最高反向電壓UDRM(5)變壓器二次電流有效值I5.整流二極管的選擇同半波整流一樣，選管時應(yīng)滿足：

IOM

ID，URWM

UDRM

7.常見故障分析6.特點及應(yīng)用變壓器利用率高，輸出脈動小，但元件多，二極管的管壓降大。用于中、小功率的整流電路。RLu1234ab+–×RLu1234ab+–aRLu1234b+–（1）一只D短路：半周短路，燒壞二極管、變壓器（2）一只D虛焊：半波整流（3）一只D接反：半周短路，半周無輸出，燒壞二極管、變壓器例1：單相橋式整流電路，已知交流電網(wǎng)電壓為220V，負載電阻RL=50，負載電壓Uo=100V，試求變壓器的變比和容量，并選擇二極管。

I=1.11Io=21.11=2.2A

變壓器二次電流有效值變壓器容量

S=UI=122

2.2=268.2VA變壓器二次電壓U

122V可選用二極管2CZ11C，其最大整流電流為1A，反向工作峰值電壓為300V。解：19-2濾波器

交流電壓經(jīng)整流電路整流后輸出的是脈動直流，其中既有直流成份又有交流成份。

濾波原理：濾波電路利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,濾掉整流電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。方法：將電容與負載RL并聯(lián)或?qū)㈦姼信c負載RL串聯(lián)。

19.2.1電容濾波器

1.電路結(jié)構(gòu)2.工作原理

u>uC時，二極管導(dǎo)通，電源在給負載RL供電的同時也給電容充電，uC

增加，uo=uC

。

u<uC時，二極管截止，電容通過負載RL

放電，uC按指數(shù)規(guī)律下降，uo=uC

。+Cici–++–aDuoubRLio=uC

3.工作波形（半波、全波）uoutOtO（橋式）（b）數(shù)量關(guān)系

有所提高：通常橋式整流取若空載據(jù)選電解電容器原則：則選二極管原則：因有沖擊電流流過二極管（c）適用于：負載電流比較小的電路通常半波整流取(T—電源電壓的周期)例一橋式整流電容濾波電路，已知電源的f=50Hz，負載電阻RL=100Ω，U2=25V，試求（1）選擇整流二極管（2）選擇濾波電容器（3）若測得UO分別為下列各值時，電路處于何狀態(tài)。(a)UO=30V(b)UO

=25V(c)UO=22.5V（d）UO=11.25V(e)UO

=35.35V~+—u2++—uORLC返回~+—u2++—uORLC解:(1)查表選擇(2)查表選擇的電解電容器(3)19.2.2電感電容濾波器1.電路結(jié)構(gòu)L

uRLuo++––~+C2.濾波原理對直流分量:XL=0，L相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上。對諧波分量:f越高,XL越大,電壓大部分降在L上。因此,在負載上得到比較平滑的直流電壓。當(dāng)流過電感的電流發(fā)生變化時，線圈中產(chǎn)生自感電勢阻礙電流的變化,使負載電流和電壓的脈動減小。

LC濾波適合于電流較大、要求輸出電壓脈動較小的場合，用于高頻時更為合適。19.2.3形濾波器形LC濾波器

濾波效果比LC濾波器更好，但二極管的沖擊電流較大。

比形LC濾波器的體積小、成本低。LuRLuo++––~+C2+C1形RC濾波器RuRLuo++––~+C2+C1

R愈大，C2愈大，濾波效果愈好。但R大將使直流壓降增加，主要適用于負載電流較小而又要求輸出電壓脈動很小的場合。整流電路小結(jié)：電路類型半波橋式半波帶濾波電容橋式帶濾波電容輸出電壓平均值UO輸出電流平均值IO二極管上平均電流ID二極管上最大反壓UDRM19-3直流穩(wěn)壓電源

穩(wěn)壓電路（穩(wěn)壓器）是為電路或負載提供穩(wěn)定的輸出電壓的一種電子設(shè)備。

穩(wěn)壓電路的輸出電壓大小基本上與電網(wǎng)電壓、負載及環(huán)境溫度的變化無關(guān)。理想的穩(wěn)壓器是輸出阻抗為零的恒壓源。實際上，它是內(nèi)阻很小的電壓源。其內(nèi)阻越小，穩(wěn)壓性能越好。

穩(wěn)壓電路是整個電子系統(tǒng)的一個組成部分，也可以是一個獨立的電子部件。19.3.1穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路2.工作原理UO

=UZ

IR=IO+IZUIUZRL(IO)IR

設(shè)UI一定，負載RL變化UO

基本不變IR

(IRR)基本不變

UO

(UZ

)=UI–UR

IZ

1.電路+–UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIz限流調(diào)壓穩(wěn)壓電路UIUZUI

UZ

設(shè)負載RL一定，UI變化UO

基本不變IRR

IZ

IR

3.參數(shù)的選擇(1)UZ

=UO(2)IZM=(1.5~3)IOM(3)UI

=(2~3)UO適用于輸出電壓固定、輸出電流不大、且負載變動不大的場合。+–UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIzUITR2UZRLUO

+–R3++––+UB+–DZ+–Uf+–R119.3.2串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1.電路結(jié)構(gòu)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由基準電壓、比較放大、取樣電路和調(diào)整元件四部分組成。調(diào)整元件比較放大基準電壓取樣電路以下自學(xué)當(dāng)由于電源電壓或負載電阻的變化使輸出電壓UO

升高時，有如下穩(wěn)壓過程：2.穩(wěn)壓過程由電路圖可知UO

Uf

UB

UO

IC