电工电子技术 少学时 第2版 教学课件 作者 罗厚军 第7章　稳 压 电 源.ppt

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1、第7章　稳压电源7.1　稳压电源7.2　单相整流电路7.3　滤波电路7.4　稳压电路7.1　稳压电源图7-1　直流稳压电源的组成框图小功率的线性直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，其组成如图6-1所示。7.1　稳压电源(1)电源变压器　电网提供的交流电一般为220Ｖ(或380Ｖ)，而各种电子设备所需要直流电压的幅值却各不相同，因此，常常需要将电网电压先经过电源变压器。(2)整流电路　整流电路是利用具有单向导电性的整流器件，将大小、方向随时间变化的正弦交流电压变成单向脉动的直流电压。(3)滤波电路　

2、经整流后的输出电压，除了含有直流成分外，还包含有较大的谐波分量。(4)稳压电路　稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压、负载电流发生变化或温度发生变化的时候保证输出直流电压的稳定。7.2　单相整流电路图7-2　单相半波整流电路7.2.1单相整流电路二极管具有单向导电性，利用二极管的这一特性组成整流电路，将交流电压变成单向脉动电压。1.单相半波整流电路(1)工作原理　电压u2为变压器二次电压，设u2=U2sinωt。在u2的正半个周期，二极管因正向偏置而导通，此时有电流流过负载，在负载上就可以得到电压u0。若忽略二

3、极管的导通电压，此时u0=u2。在u2的负半个周期，二极管因反向偏置而截止，所以负载上的电压u0=0，此后不断重复上述过程。负载电阻RL上的电压始终是上正下负，而且只有在u2的正半周才有波形输出，从而实现了半波整流。半波整流电路中各处的波形如图7-2（b）所示。因为这种电路只在交流电压的半个周期内才有电流流过负载，所以称为单相半波整流电路。7.2　单相整流电路(2)电路参数1)输出平均电压UO（AV）。2)输出电流平均值IO（AV）。3)二极管承受的最高反向电压URM。7.2　单相整流电路7.2　单相整流电路例7.1　已知单相半波

4、整流电路如图7-2a所示，电路中负载电阻RL=40Ω，需要直流电压UO=40V。试求出变压器二次电压、流过负载电阻电流及流过整流二极管的平均电流。解：由单相半波整流电路输出电压为UO=0.45U2，可得变压器次级电压：7.2　单相整流电路图7-3　单相桥式整流电路及常用简化电路7.2.2　单相桥式整流电路由于单相半波整流电路存在一些不足，因此引入如图7⁃3所示的单相桥式整流电路。T为电源变压器，VD1、VD2、VD3、VD4为四个整流二极管，也称为整流桥。7.2　单相整流电路图7-4　单相桥式整流电路工作原理1.工作原理设u2=U

5、2sinωt。在u2的正半个周期，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，RL上电压方向上正下负，电流从变压器副边a端出发，经过负载R而由b端返回，即：a→VD1→RL→VD3→b在u2的负半个周期，VD2、VD4导通，VD1、VD3截止，RL上电压大小和u2一样，方向同样是上正下负，电流从变压器副边b端出发，经过负载RL而由a端返回，即：b→VD2→RL→VD4→a由此可见，通过负载RL的电流和输出电压的波形如图7-5所示。7.2　单相整流电路图7-5　输出电流、电压波形7.2　单相整流电路(1)输出平均电压UO(AV)由uo的

6、波形可知，桥式整流是半波整流的2倍，即UO(AV)=U22/π≈0.9U2。(2)输出电流平均值IO(AV)和流过二极管的电流平均值IV(AV)一个周期内流过负载RL的电流由波形可知同样为半波整流的两倍，即IO(AV)=≈0.9。(3)二极管承受的最高反向电压URM当u2为正半个周期内时，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，VD2、VD4相当于并联后接在u2上，因此二极管承受的最高反向电压URM为URM=U2。2.电路参数7.2　单相整流电路(2)当VD1短路后，在电源负半周内电流的流向为b→VD2→VD1→a。例7.2有一单

7、相桥式整流电路如图7-4所示，要求输出电压Ｕo＝110Ｖ，RL=80Ω，交流电压为220V。(1)如何选用整流二极管?(2)若VD1短路，电路会出现什么情况？解：(1)由已知条件可得7.3　滤波电路7.3.1　电容滤波电路在整流电路的输出端，把一个大容量的电容与负载电阻相并联，如图7⁃6a所示，就构成了滤波电路。图7-6　桥式整流电容滤波电路及波形(1)工作原理　设电容C的初始电压值为零，在u2的正半周期，u2先逐渐增大，VD1、VD3导通，电源一方面给负载供电，另一方面对电容C充电。当uc充电到u2的最大值，到达图6-6(b)a

8、点，u2开始下降，因为电容两端的电压在电路状态改变时不能跃变，电容C经负载RL放电。放电时间常数，故放电较慢，并以指数规律下降，直到u2的负半周；在u2的负半周，当

9、u2

10、≥uc时，过了b点，u2使VD2、VD4导通，电容再次被充电。随着u2的变化