直流稳压电源制作与调试

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1、直流稳压电源的组成黑龙江农业工程职业学院自动化系1在电子电路及电子设备中，一般都需要稳定的直流电源供电，在这里我们主要介绍单相的功率稳压电源。这类电源可以将频率为50HZ、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几百毫安以下的直流电压。23电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。4单相整流电路6单相整流电路整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动

2、的电压。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。为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。7单相半波整流电路的工作原理u2>0时，二极管导通。iLu1u2aTbDRLuo忽略二极管正向压降：uo=u2u1u2aTbDRLuoiL=0u2<0时，二极管截止,输出电流为0。uo=08uo(4)输出电压平均值（Uo）：(1)输出电压波形：u1u2aTbDRLuoiL(3)二极管上承受的最高电压：(2)二极管上的平均电流：ID=IL9单相全波整流电路的工作原理u1u2aTbD1RLuoD2u2iL(4)uo平均值Uo：Uo=

3、0.9U2(1)输出电压波形：(2)二极管上承受的最高电压：uo(3)二极管上的平均电流：10单相桥式整流电路的工作原理桥式整流电路+-u2正半周时电流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo11桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路12u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:AD1RLD3Bu2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:BD2RLD4Au2桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形uD4,uD2uD3,uD1uou2D4D2D1D3RLuoAB滤波电路14滤波电路滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联，或电感与负

4、载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压原理：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。15电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。一、滤波原理桥式整流电容滤波电路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–161.RL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束没有电容时的输出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–172.RL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)u2tuot电容通过R

5、L放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，uo会逐渐下降。au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–18u2tuot整流电路的输出电流iDau1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–iD只有整流电路输出电压大于uo时，才有充电电流iD。因此整流电路的输出电流是脉冲波。可见，采用电容滤波时，整流管的导通角较小。1920u2tuot电容充电时，电容电压滞后于u2。整流电路的输出电流RLC越小，输出电压越低。3.RL接入（且RLC较大）时(考虑整流电路内阻)au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–21一般取(T:电源电压的周期)近似估算:U

6、o=1.2U2。(2)流过二极管瞬时电流很大。RLC越大Uo越高负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短iD的峰值电流越大故一般选管时，取二、电容滤波电路的特点(1)输出电压Uo与放电时间常数RLC有关。RLC愈大电容器放电愈慢Uo(平均值)愈大22输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,Uo和S也随之改变。如:RL愈小(IL越大),Uo下降多,S增大。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)输出特性(外特性)uo电容滤波纯电阻负载1.4U20.9U20IL稳压电路24稳压电路稳压管稳压电路开关型稳压电路线性稳压电路常用稳压电路(小功

7、率设备)以下主要讨论线性稳压电路。电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。25串联反馈式稳压电路一、电路结构的一般形式1.串联式直流稳压电路的基本形式负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变化量扩大（1+）倍。TUORL+–+–UZUIiRiZiL实际上是射极输出器，Uo=UZ-UBE。但带负载的能力比稳压管强。26TUORL+–+–UZUIiRiZiL串联式直流稳压电路的基本形式两个