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作理想元件處理：

二極管的正向導通電阻為零，反向電阻為無窮大。整流原理：

利用二極管的單向導電性交流直流整流逆變uDO19.1.1單相半波整流電路2.工作原理u

正半周，Va>Vb，二極管D導通，3.工作波形

u負半周，Va<Vb，二極管D截止，1.電路結構–++–aTrDuoubRLiou

tOuoOu0=u；u0=0。4.參數計算(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。選管時應滿足：

IOM

ID，URWM

UDRM

7.常見故障分析6.特點及應用

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

導通，D2、D4

截止,3.工作波形uD2uD41.電路結構

－uouDttRLuiouo1234ab+–+–

－uu0=u；u

負半周，Va﹤Vb，二極管D2、D4

導通，D1、D3

截止，工作波形uD2uD4

uouDttRLuiouo1234ab+–+–

u－－uD1uD3u0=-u。4.參數計算(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，選管時應滿足：

IOM

ID，URWM

UDRM

7.常見故障分析6.特點及應用變壓器利用率高，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)或將電感與負載RL串聯(lián)。

19.2.1電容濾波器

1.電路結構2.工作原理

u>uC時，二極管導通，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按指數規(guī)律下降，uo=uC

。+Cici–++–aDuoubRLio=uC

3.工作波形（半波、全波）uoutOtO（橋式）（b）數量關系

有所提高：通常橋式整流取若空載據選電解電容器原則：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.電路結構L

uRLuo++––~+C2.濾波原理對直流分量:XL=0，L相當于短路,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。當流過電感的電流發(fā)生變化時，線圈中產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：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備。

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

UZ

設負載RL一定，UI變化UO

基本不變IRR

IZ

IR

3.參數的選擇(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.電路結構串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由基準電壓、比較放大、取樣電路和調整元件四部分組成。調整元件比較放大基準電壓取樣電路以下自學當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