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时间:2020-09-26
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1、第十章直流稳压电源返回前一页后一页9.1.2滤波电路9.1.3稳压电路要求:1、掌握单相整流、滤波、稳压电路的工作原理及参数的计算。2、了解集成稳压电路的性能及应用。9.1.1单相桥式整流电路9.1直流稳压电源9.1直流稳压电源返回前一页后一页小功率直流稳压电源的组成功能:把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压u1u2u4u3uo交流电源变压整流滤波稳压负载9.1.1单相桥式整流电路整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。常见的整流电路:半波、全波、桥式和倍压整流;单相和三相整流等。分析时可把二极管当作理想元件处理:二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。整流原理:利用二极管
2、的单向导电性前一页后一页返回....RLu2。。iouo1234ab+–+–9.1.1单相桥式整流电路2、工作原理u2正半周,Va>Vb,二极管D1、D3导通,D2、D4截止。3、工作波形uouDuD2uD4前一页后一页u2+–+–1.电路结构返回....RLu2。。iouo1234ab+–+–3、工作波形2、工作原理9.1.1单相桥式整流电路1、电路结构u2正半周,Va>Vb,二极管1、3导通,2、4截止。u2负半周,Va3、管电流平均值ID4)每管承受的最高反向电压UDRM前一页后一页返回5、整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压UDRM是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足:IOMID,URMUDRM前一页后一页返回①输出直流电压高;②脉动较小;③二极管承受的最大反向电压较低;④电源变压器得到充分利用。前一页后一页目前,半导体器件厂已将整流二极管封装在一起,制成单相及三相整流桥模块,这些模块只有输入交流和输出直流引线。减少接线,提高了可靠性,使用起来非常方便。桥式整流电路的优点:跳转返回前一页后一页解:变压器副边电压有效值例:单相桥式整流电路,已知交流电网电压为220V,负载电阻RL=50,负4、载电压Uo=100V。试选择二极管。每只二极管承受的最高反向电压返回整流电流的平均值流过每只二极管电流平均值9.1.2滤波电路交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成份又有交流成份。滤波原理:滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,达到平滑输出电压波形的目的。方法:将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。前一页后一页返回....RLu2。。iouo1234ab++––9.1.2电容滤波电路1.电路结构2.工作原理..+Cici5、u26、>uc时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也7、给电容充电,uc增加。8、u29、10、u211、>uc时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也给电容充电,uc增加。12、u213、14、1.2U2(桥式、全波)Uo=1.0U2(半波)前一页后一页返回(2)输出特性(外特性)有电容滤波1.4U2无电容滤波0.9U2UooIo结论电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小且负载变动不大的场合。(3)流过二极管的瞬时电流很大故选管时一般取:前一页后一页RLC越大Uo越高,Io越大整流管导通时间越短iD的峰值电流越大。返回举例:4试分析图示桥式整流电路中的二极管D2或D4断开时负载电压的波形。如果D2或D4接反,后果如何?如果D2或D4因击穿或烧坏而短路,后果又如何?uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3返回前一页后一页电路为单相半波整流电路。正半周时,D1和D3导15、通,负载中有电流过,两端有电压uo=u;负半周时,D1和D3截止,负载中无电流通过,两端无电压,u0=0。波形如图所示。uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4π返回前一页后一页解:当D2或D4断开后uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3则正半周时,二极管D1、D4或D2、D3导通,电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路,电流很大,因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。4uiu
3、管电流平均值ID4)每管承受的最高反向电压UDRM前一页后一页返回5、整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压UDRM是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足:IOMID,URMUDRM前一页后一页返回①输出直流电压高;②脉动较小;③二极管承受的最大反向电压较低;④电源变压器得到充分利用。前一页后一页目前,半导体器件厂已将整流二极管封装在一起,制成单相及三相整流桥模块,这些模块只有输入交流和输出直流引线。减少接线,提高了可靠性,使用起来非常方便。桥式整流电路的优点:跳转返回前一页后一页解:变压器副边电压有效值例:单相桥式整流电路,已知交流电网电压为220V,负载电阻RL=50,负
4、载电压Uo=100V。试选择二极管。每只二极管承受的最高反向电压返回整流电流的平均值流过每只二极管电流平均值9.1.2滤波电路交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成份又有交流成份。滤波原理:滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,达到平滑输出电压波形的目的。方法:将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。前一页后一页返回....RLu2。。iouo1234ab++––9.1.2电容滤波电路1.电路结构2.工作原理..+Cici
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6、>uc时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也
7、给电容充电,uc增加。
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9、10、u211、>uc时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也给电容充电,uc增加。12、u213、14、1.2U2(桥式、全波)Uo=1.0U2(半波)前一页后一页返回(2)输出特性(外特性)有电容滤波1.4U2无电容滤波0.9U2UooIo结论电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小且负载变动不大的场合。(3)流过二极管的瞬时电流很大故选管时一般取:前一页后一页RLC越大Uo越高,Io越大整流管导通时间越短iD的峰值电流越大。返回举例:4试分析图示桥式整流电路中的二极管D2或D4断开时负载电压的波形。如果D2或D4接反,后果如何?如果D2或D4因击穿或烧坏而短路,后果又如何?uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3返回前一页后一页电路为单相半波整流电路。正半周时,D1和D3导15、通,负载中有电流过,两端有电压uo=u;负半周时,D1和D3截止,负载中无电流通过,两端无电压,u0=0。波形如图所示。uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4π返回前一页后一页解:当D2或D4断开后uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3则正半周时,二极管D1、D4或D2、D3导通,电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路,电流很大,因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。4uiu
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11、>uc时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也给电容充电,uc增加。
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13、14、1.2U2(桥式、全波)Uo=1.0U2(半波)前一页后一页返回(2)输出特性(外特性)有电容滤波1.4U2无电容滤波0.9U2UooIo结论电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小且负载变动不大的场合。(3)流过二极管的瞬时电流很大故选管时一般取:前一页后一页RLC越大Uo越高,Io越大整流管导通时间越短iD的峰值电流越大。返回举例:4试分析图示桥式整流电路中的二极管D2或D4断开时负载电压的波形。如果D2或D4接反,后果如何?如果D2或D4因击穿或烧坏而短路,后果又如何?uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3返回前一页后一页电路为单相半波整流电路。正半周时,D1和D3导15、通,负载中有电流过,两端有电压uo=u;负半周时,D1和D3截止,负载中无电流通过,两端无电压,u0=0。波形如图所示。uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4π返回前一页后一页解:当D2或D4断开后uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3则正半周时,二极管D1、D4或D2、D3导通,电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路,电流很大,因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。4uiu
14、1.2U2(桥式、全波)Uo=1.0U2(半波)前一页后一页返回(2)输出特性(外特性)有电容滤波1.4U2无电容滤波0.9U2UooIo结论电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小且负载变动不大的场合。(3)流过二极管的瞬时电流很大故选管时一般取:前一页后一页RLC越大Uo越高,Io越大整流管导通时间越短iD的峰值电流越大。返回举例:4试分析图示桥式整流电路中的二极管D2或D4断开时负载电压的波形。如果D2或D4接反,后果如何?如果D2或D4因击穿或烧坏而短路,后果又如何?uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3返回前一页后一页电路为单相半波整流电路。正半周时,D1和D3导
15、通,负载中有电流过,两端有电压uo=u;负半周时,D1和D3截止,负载中无电流通过,两端无电压,u0=0。波形如图所示。uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4π返回前一页后一页解:当D2或D4断开后uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3则正半周时,二极管D1、D4或D2、D3导通,电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路,电流很大,因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。4uiu
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