[工学]直流稳压电源

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1、武汉大学电气工程学院第18章直流稳压电源概述整流电路滤波器直流稳压电源学习要点武汉大学电气工程学院一.组成直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成。二.功能电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压uR。滤波电路:将脉动直流电压uR转变为较平滑的直流电压uF。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出直流电压U0的稳定。武汉大学电气工程学院18.1整流电路整流电路的任务利用半导体单向导电元件把交流电压转变为脉动的直流电压。整流电路的种类整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流；三相半波、三相桥式全波整流

2、等多种电路。武汉大学电气工程学院18.1.1单相半波整流电路的工作原理电路组成导通当u2>0时，二极管导通。如果忽略二极管正向压降，则：uo=u2iD=io=uo/RL武汉大学电气工程学院电路组成截止当u2<0时，二极管导通。如果忽略二极管正向压降，则：uo=0iD=io=0武汉大学电气工程学院单相半波整流电路输出电压波形单相半波整流电路输出电压平均值212Uo2U2sintdtU20.45U220武汉大学电气工程学院单相半波整流电路中二极管的平均电流和输出电流：U2II0.45DORL单相半波整流电路中二极管上承受的最高反向电压：U2UDRM19.1.2单

3、相桥式整流电路单相桥式全波整流电路组成TiDaD1D4iou1u2uoRLD3bD2武汉大学电气工程学院单相桥式全波整流电路工作原理当u2>0时，二极管D1、D3导通。武汉大学电气工程学院当u2<0时，二极管D2、D4导通。武汉大学电气工程学院单相桥式全波整流电路的波形武汉大学电气工程学院单相桥式全波整流电路输出电压波形单相桥式整流电路输出电压平均值212Uo2U2sintdtU20.9U220单相桥式全波整流电路输出电流平均值U2Io0.45RL武汉大学电气工程学院单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流：1U2IDIo0.452RL单相桥式全波整

4、流电路二极管上承受的最高反向电压：TiDaD1D4iou1u2uoUDRM2U2RLD3bD2武汉大学电气工程学院19.1.3单相全波整流电路的工作原理工作原理电路组成当u2>0,D1导通，D2截止；当u2>0,D2导通，D1截止。输出uo为全波整流波形。武汉大学电气工程学院单相全波整流电路输出电压波形单相全波整流电路输出电压平均值212Uo2U2sintdtU20.9U220单相全波整流电路输出电流平均值U2Io0.45RL武汉大学电气工程学院单相全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流：1U2II0.45Do2RL单相全波整流电路二极管上承受的最高反向

5、电压：U22UDRM2思考实际中单相桥式整流应用较多。武汉大学电气工程学院单相桥式整流电路中的整流电桥可由四个整流二极管组成，也可直接用集成的整流桥块代替。二极管桥整流桥块选择整流元件的主要指标：武汉大学电气工程学院整流桥实物照片武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院18.2滤波器滤波的基本概念:武汉大学电气工程学院18.2.1电容滤波电路武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院半波整流滤波电路（C=100UF）波形图整流二极管中的电流滤波输出电压武汉大学电气工程学院半波整流滤波电路（C=470UF）波形图整流二极管中的冲击电流滤波输出电压武汉大学电气工程学院全波整流滤波电路（

6、C=100UF）波形图二极管冲击电流输出电压武汉大学电气工程学院全波整流滤波电路（C=470UF）波形图二极管冲击电流滤波输出电压武汉大学电气工程学院全波整流滤波电路（C=1000UF）波形图二极管冲击电流滤波输出电压武汉大学电气工程学院全波整流滤波电路（C=3300UF）波形图整流二极管中的冲击电流滤波输出电压武汉大学电气工程学院二、电容滤波电路的特点(1)输出电压U0与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大。T一般取RLC(3~5)(T为电源电压的周期)2近似估算:U0=1.2U2(2)流过二极管瞬时电流很大RLC越大U0越高,负载电流的平均值

7、越大整流管导电时间越短iD的峰值电流越大。一般选管时，取I01U0IDF(2~3)(2~3)22RL武汉大学电气工程学院(3)输出特性(外特性):电阻负载电阻负载U有电容滤波1.4Uo无电容滤波20.9U20Io输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,U0和S也随之改变。如:RL愈小(Io越大),Uo下降多,S增大。武汉大学电气工程学院通过以上半波、全波整流电容滤波电路的波形图结论和分析可以看出：（1）并联电容滤波后，输出电压直流成份（即输出电压平均值）提高了