《直流电源》word版

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1、本章讨论的问题：1.如何将50Hz、220V的交流电压变为6V的直流电压？2.220V的交流电压经整流后是否输出220V的直流电压？3.将市场销售的6V直流电源接到收音机上，为什么有的声音清晰，有的含有交流声？4.对于同样标称输出电压为6V的直流电源，在未接收音机时，为什么测量输出端子的电压，有的为6V，而有的为7－8V？5.为什么有的直流电源在电网电压变化和负载变化时输出电压不变，而有的随之变化？6.一个5V交流电压是否可能转换为6V直流电压？一个3V电池是否可以转换成为6V的直流电压？7.对于一般直流电源，若不慎将输出端短路，则一定

2、会使损坏吗？8.线性电源和开关型电源有和区别？它们分别应用在什么场合？10.1直流电源的组成及各部分的作用电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压电源。一般直流电源由如下部分组成:整流电路是将工频交流电转换为脉动直流电。滤波电路将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。稳压电路采用负反馈技术，对整流后的直流电压进一步进行稳定。直流电源的方框图如图10.1所示。图10.1.1整流滤波方框图10.2整流电路10.2.1整流电路的分析方法及其

3、基本参数一、工作原理图10.2.1单相半波整流电路图10.2.2半波整流电路的波形图优点：使用元件少。缺点：输出波形脉动大；直流成分小；变压器利用率低。二、主要参数1.输出电压平均值UO(AV)输出电压平均值就是负载电阻上电压的平均值2.负载电流的平均值3.脉动系数三、二极管的选择根据流过二极管电流的平均值和它所承受的最大反向电压来选择二极管的型号。二极管的正向电流等于负载电流平均值二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压对于二极管最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR均应留10%的余地，以保证二极管安全工作。10.2.2单

4、相桥式整流电路一、单向桥式整流电路的组成单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，如图10.2.4（a）所示。在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。二、工作原理根据图10.2.4（a）的电路图可知：当正半周时，二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时，二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图10.2.4（b）。三、输出电压平均值UO(AV)和输出电流的平均值IO

5、(AV)根据图15.02（b）可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为（a）桥式整流电路（b）波形图图10.2.4单相桥式整流电路（动画15-1）（动画15-2）流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析，此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。脉动系数S定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。四、二极管的选择1.每只二极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流，所以每只二极管的平均电流只有负载电阻上电流平均值的一半。

6、2.二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压3.对于二极管最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR均应留10%的余地，以保证二极管安全工作。问题：如何实现正、负电源？将桥式整流电路变压器副边中点接地，并将二个负载电阻相连接，且连接点接地。图10.2.7　利用桥式整流电路实现正、负电源uO1为正；uO2为负问题：三相整流电路如何实现？变压器副边的三个端均应接二只二极管，一只接阳极，另一只接阴极。D1D2D3轮流导通，阳极电位高的D先导通；D4D5D6轮流导通，阴极电位低的D先导通。图10.2.8　　三相整流电路附1单相半波整流电

7、路单相整流电路除桥式整流电路外还有有单相半波和单相全波两种形式。单相半波整流电路如图(a)所示，波形图如图(b)所示。根据图可知，输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。负载上输出平均电压为流过负载和二极管的平均电流为(a)电路图(b)波形图图单相半波整流电路二极管所承受的最大反向电压附2.单相全波整流电路单相全波整流电路如图(a)所示，波形图如图(b)所示。(a)电路图(b)波形图图　单相全波整流电路根据图（b）可知，全波整流电路的输出电压与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为流过负载的平均电流为二极管

8、所承受的最大反向电压单相全波整流电路的脉动系数S与单相桥式整流电路相同。单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过，而半波和全波整流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高，在同样功率容