数电05直流稳压电源.ppt

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1、第五章直流稳压电源在生产、生活和科学实验中，主要采用交流电，但在某些场合，例如电解、电镀、蓄电池的充电、直流电动机等，都需要直流电源供电。此外，在电子线路和自动控制装置中还需要用非常稳定的直流电源电压。为了得到直流电，除了用直流发电机外，目前广泛采用各种半导体直流电源。半导体直流电源由整流变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等环节组成。整流变压器Tr：将交流电源电压u1变换为符合整流要求的交流电压u2。滤波电路：将单向脉动直流电压u3变换为脉动较小的直流电压u4。整流电路：将交流电压u2变换为单向脉动的直流电压u3。稳压电路

2、：在交流电源电压波动及负载变化时，使直流输出电压uo稳定。整流电路滤波电路稳压电路u1u2u4uou3Tr§1整流电路整流电路的作用是将交流电压变换为单向脉动的直流电压。常见的小功率整流电路有：单相半波、全波、桥式和倍压整流等，这些整流电路主要应用在电子仪器中。在要求整流功率较大的场合，采用单相整流电路，会造成三相电网负载的不平衡，影响供电质量，这时应采用三相桥式整流电路。在整流电路中，整流元件为二极管，为分析问题简单起见，可把二极管当作理想元件来处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。1单相半波整流电路忽略二极管

3、正向压降，则uo=u+-所以uo=0-+u>0时：二极管正向导通，io≠0u<0时：二极管反向截止，io=0～uaTrbDRLuoio～uaTrbDRLuoio～uaTrbDRLuoiotuoiotu23uo、io的波形与平均值二极管的平均电流二极管的最高反向电压2单相桥式整流电路u>0时：D1、D3正向导通，D2、D4反向截止，io>0，uo=u>0D4D2D1D3RLab～uTruoio+-u<0时：D2、D4正向导通，D1、D3反向截止，io>0，uo=-u>0D4D2D1D3RLab～uTruoio-+t

4、tu23uo、io的波形与平均值uoioD4D2D1D3RLab～uTruoio二极管的平均电流二极管的最高反向电压例已知负载电阻RL=80，负载电压Uo=110V，采用桥式整流电路，交流电源电压为380V，如何选择整流二极管？解可选用2CZ11C型二极管，其最大整流电流为1A，反向工作峰值电压为300V。考虑到变压器副绕组及管子上的压降，变压器的副边电压大约要比计算值高出10%，所以§2滤波电路交流电压经整流后输出的是单向脉动的直流电压，其中既含有直流成分又含有交流成份。滤波电路的作用是利用电容元件两端电压不能跃变或

5、电感元件中电流不能跃变的特性,将电容元件与负载并联或将电感元件与负载串联，滤掉整流输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到输出电压平滑的目的。1单相半波带电容滤波的整流电路uo～uaTrbDRLC+uCtu23D导通D截止tuoD截止C放电tuoObcaD导通C充电dO～a段：D导通，电源对C充电，uo=uC=u；a～b段：从a点开始，u和uC都开始下降，u按正弦规律下降，uC按指数规律下降，开始uC下降速度大于u，所以D导通，uo=uC=u；b～c段：从b点开始，u下降速度大于uC，所以D截止，uo=uC，按指

6、数规律变化，变化快慢决定于=RLC；c～d段：u>uC，D又导通，uo=uC=u，重复上一周期。uo～uaTrbDRLC+uCtu23tuoOtuo无电容滤波带电容滤波带电容滤波时，uo的脉动大为减小，其平均值Uo增大。uo～uaTrbDRLC+uCtuoOtuo无电容滤波带电容滤波在空载时：随着负载的增大（RL↘），放电时间常数=RLC↘，放电加快，所以Uo↘。uo～uaTrbDRLC+uC通常规定：单相半波带电容滤波的整流电路——单相全波带电容滤波的整流电路——单相半波带电容滤波整流电路的特点一般取(T

7、：电源电压的周期)(2)流过二极管的瞬时电流很大=RLC愈大Uo愈大负载电流的平均值愈大整流管导通角愈小iD的峰值也就愈大。(1)输出电压Uo与时间常数=RLC有关=RLC愈大电容C放电愈慢Uo(uo的平均值)愈大。(3)二极管承受的最高反向电压(4)、输出外特性——Uo与Io的关系曲线Uo带电容滤波1.4U0.45UIo无电容滤波带电容滤波的整流电路，其外特性较差，或者说带负载能力较差。电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且变化也较小的场合。uo～uaTrbDRLC+uCio2电感滤波电路电路结构：

8、在整流电路与负载之间串联一个电感L就构成了电感滤波电路。uo～uTrbRLLau′（1）滤波原理对u′的直流分量：f=0，XL=0，相当于短路，电压大部分降在RL上；对u′的交流分量：f越高，XL越大，电压大部分降在XL上。因此，uo主要是u′的直流成分，uo是比较平滑的直流