第九章 直流稳压电源 9.1 单相半波整流电路 9.2 单相桥式整流电路 9.3

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1、第九章直流稳压电源9.1单相半波整流电路9.2单相桥式整流电路9.3滤波电路9.4稳压电路图9.1直流稳压电源组成方框图1电路组成及工作原理图3.2是单相半波整流电路，它由整流变压器T、整流二极管V及负载RL组成。单相半波整流电路及电压、电流的波形如图3.3所示,即9.1单相半波整流电路图9.2单相半波整流电路图9.3单相半波整流电路电压与电流的波形2整流电路的主要技术指标1.输出电压平均值在图7.5所示波形电路中，负载上得到的整流电压是单方向的，但其大小是变化的，是一个单向脉动的电压，由此可求出其平均电压值为2.流过二极管的平均

2、电流iv由于流过负载的电流就等于流过二极管的电流，所以3.二极管承受的最高反向电压URM在二极管不导通期间，承受反压的最大值就是变压器次级电压u2的最大值，即9.2单相桥式整流电路1.电路组成及工作原理在图9.4（a）所示电路中，当变压器次级电压u2为上正下负时，二极管V1和V3导通，V2和V4截止，电流i1的通路为a→V1→RL→V3→b，这时负载电阻RL上得到一个正弦半波电压如图3.5中（0~π）段所示。当变压器次级电压u2为上负下正时，二极管V1和V3反向截止，V2和V4导通，电流i2的通路为b→V2→RL→V4→a，同样，在

3、负载电阻上得到一个正弦半波电压，如图9.5中（π~2π）段所示。图9.4单相桥式整流电路组成图9.4单相桥式整流电路组成图9.4单相桥式整流电路组成图9.4单相桥式整流电路组成图9.5单相桥式整流电路电压与电流波形2.技术指标计算及分析（1）输出电压平均值Uo。由以上分析可知，桥式整流电路的整流电压平均值Uo比半波整流时增加一倍，即（2）直流电流Io。桥式整流电路通过负载电阻的直流电流也增加一倍，即（3）二极管的平均电流iV。因为每两个二极管串联轮换导通半个周期，因此，每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半，即（4）二极

4、管承受的最高反向电压URM。由图9.4（a）可以看出，当V1和V3导通时，如果忽略二极管正向压降，此时，V2和V4的阴极接近于a点，阳极接近于b点，二极管由于承受反压而截止，其最高反压为u2的峰值，即9.3滤波电路整流输出的电压是一个单方向脉动电压，虽然是直流，但脉动较大，在有些设备中不能适应（如电镀和蓄电池充电等设备）。为了改善电压的脉动程度，需在整流后再加入滤波电路。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。1.电容滤波电路图9.6所示为一单相半波整流电容滤波电路，由于电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会突变，使

5、输出电压得以平滑，达到滤波目的。;滤波过程及波形如图9.7所示。图9.6单相半波整流电容滤波电路图9.7电容滤波原理及输出波形在u2的正半周时，二极管V导通，忽略二极管正向压降，则uo=u2，这个电压一方面给电容充电，一方面产生负载电流Io，电容C上的电压与u2同步增长，当u2达到峰值后，开始下降，UC＞u2，二极管截止，如图9.7中的A点。之后，电容C以指数规律经RL放电，UC下降。当放电到B点时，u2经负半周后又开始上升，当u2＞UC时，电容再次被充电到峰值。UC降到C点以后，电容C再次经RL放电，通过这种周期性充放电，以达到滤

6、波效果。由于电容的不断充放电，使得输出电压的脉动性减小，而且输出电压的平均值有所提高。输出电压平均值Uo的大小，显然与RL、C的大小有关，RL愈大，C愈大，电容放电愈慢，Uo愈高。在极限情况下，当RL=∞时，Uo=UC=U2，不再放电。当RL很小时，C放电很快，甚至与u2同步下降，则Uo=0.9U2，RL、C对输出电压的影响如图3.7中虚线所示。可见电容滤波电路适用于负载较小的场合。当满足RLC≥（3~5）T/2时，则输出电压的平均值为其中T为交流电源电压的周期。2.电感滤波及复式滤波电路（1）电感滤波电路。由于通过电感的电流不能突

7、变，用一个大电感与负载串联,流过负载的电流也就不能突变，电流平滑，输出电压的波形也就平稳了。其实质是因为电感对交流呈现很大的阻抗，频率愈高，感抗越大，则交流成分绝大部分降到了电感上,若忽略导线电阻，电感对直流没有压降，即直流均落在负载上，达到了滤波目的。电感滤波电路如图9.8所示。在这种电路中，输出电压的交流成分是整流电路输出电压的交流成分经XL和RL分压的结果，只有ωL>>RL时，滤波效果才好。图9.8带电感滤波器的桥式整流电路图（2）输出电压平均值Uo。一般小于全波整流电路输出电压的平均值，如果忽略电感线圈的铜阻，则Uo≈0.9U

8、2。虽然电感滤波电路对整流二极管没有电流冲击，但为了使L值大，多用铁芯电感，但体积大、笨重，且输出电压的平均值Uo较低。（3）复式滤波电路。为了进一步减小输出电压的脉动程度，可以用电容和铁芯电感组成各种形式的复式滤波电