《电工与电子技术基础》第7章 直流稳压电源

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1、第7章直流稳压电源7.2滤波器7.3直流稳压电源7.1整流电路7.4晶闸管及整流电路本章要求：1.理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算;2.了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理;3.了解集成稳压电路的性能及应用。第7章直流稳压电源第7章　直流稳压电源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。u4uou3u2u1交流电源负载变压整流滤波稳压7.1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

2、流原理：利用二极管的单向导电性uDO7.1.1单相半波整流电路2.工作原理u2正半周，Ua>Ub，二极管D导通；3.工作波形u2负半周，UaUb，二极管D1、D3导通，

3、D2、D4截止。3.工作波形uD2uD41.电路结构－uouDttRLu2iouo1234ab+–+–－动画u23.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压UDRM(5)变压器副边电流有效值I(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。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：例1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为220

4、V，负载电阻RL=50，负载电压Uo=100V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。I=1.11Io=21.11=2.2A变压器副边电流有效值变压器容量S=UI=1222.2=207.8VA变压器副边电压U122V可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为1A，反向工作峰值电压为300V。例2：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？uo+_~u2+_RLD2D4D1D3解：当D2或D4断开后电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和D3导通，负载中有电流过，负载电压uo=u2；

5、负半周时，D1和D3截止，负载中无电流通过，负载两端无电压，uo=0。uou2π2π3π4πtwtwπ2π3π4πoo如果D2或D4接反则正半周时，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。如果D2或D4因击穿烧坏而短路则正半周时，情况与D2或D4接反类似，电源及D1或D3也将因电流过大而烧坏。uo+_~+u2RLD2D4D1D3_7.2滤波器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

6、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)。7.2.1电容滤波器1.电路结构2.工作原理u2>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，uo=uC。u2

7、压的平均值Uo越大，波形越平滑。近似估算取：Uo=1.2U2(桥式、全波）Uo=1.0U2（半波）当负载RL开路时，UO为了得到比较平直的输出电压(2)外特性曲线有电容滤波1.4U无电容滤波0.45UUooIO结论采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。(3)流过二极管的瞬时电流很大选管时一般取：IOM=2IDRLC越大ＵO越高，IO越大整流二极管