直流稳压电源2

《直流稳压电源2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、18直流稳压电源引言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：1.整流变压器:是将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。下图是半导体直流电源的原理方框图，它表示把交流电变换为直流电的过程。图中各环节的功能如下：2.整流电路:是将交流电压变换单向脉动电压。其中的整流元件（晶体二极管、电子二极管或晶闸管）所以能整流，是因为它们都具有单向导电的共同特性。3.滤波器:是将脉动直流中的交流成分滤除，减

2、少整流电压的脉动程度，以适合负载的需要。4.稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。在对直流电压的稳定程度要求较低的电路中，稳压环节也可以不要。18.1整流电路18.1.2单相半波整流电路如图所示是单相半波整流电路。它是最简单的整流电路，由整流变压器Tr、整流元件D(晶体二极管)及负载电阻RL组成。设整流变压器副边的电压为其波形如图(a)所示。在负载电阻RL上得到的是半被整流电压uo。可以认为uo的这半个波和u的正半波是相同的。负载上得到的整流电压虽然是单方向的(极性一定)，但其大小是变

3、化的。这种所谓单向脉动电压，常用一个周期的平均值来说明它的大小。单相半波整流电压的平均值为整流电流的平均值整流元件截止时所承受的最高反向电压UDRM根据Uo，Io和UDRM就可以选择合适的整流元件。18.1.2单相桥式整流电路1.工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路。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。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。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

4、。电路图可知：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。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。根据上面图可知，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2.参数计算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，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。3.单相桥式整流电路的负

5、载特性曲线单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线该曲线的斜率代表了整流电路的内阻。几种滤波电路（a）电容滤波器（C滤波器）（b）电感电容滤波器（LC滤波器）（c）π型滤波器滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。18.2滤波器18.1.1电容滤波器(C滤波器)（1）空载时的情况输出电压为U2二极管承受的最高反向电压URM=2U2充电放电Du1u2CRLuoi0tuo输出电流的平均值大，UL由放电时间常数决定τ=RLC∴RLC↑→UL↑∵一般取RLC≥（3~5）

6、T（半波整流）RLC≥（3~5）T/2（全波整流）此时，输出电压的平均值为通常取　　来估算。（3）结论二极管的导通角θ<π，流过二极管的瞬时电流大，故常串入一个限流电阻(1/25)RL。（2）接负载的情况在工作过程中，二极管并非在整个半周内导电，按能量守恒的观点，在较长时间内释放的电荷等于在较短时间内冲得的电荷，所以充电电流较大。脉动系数小电路的外特性ULI00.45U2半波0.9U2全波SI0157%67%半波全波外特性滤波特性电容滤波电路使用于负载电流变化不大，负载整流电压较高的场合。一般情况2.电感电容

7、滤波器(LC滤波器)（1）工作原理：当忽略电感线圈的直流电阻时，负载上的直流电压与不加滤波时负载上的直流电压相同。（2）特点：电感滤波电路的外特性是很平坦的，U0随I0增大而略有下降的原因是输出电流增大时，整流电路的内阻和电感的整流电阻压降也略有增加的缘故。导通角θ=π，因而避免了过大的冲击电流。输出电压没有电容滤波高。电感滤波电路适用于负载所需的直流电压不高，输出电流较大及负载变化较大的场合。电感体积大，成本高，输出电压稍低。为了提高滤波效果，通常采用倒L型滤波电路。3.π形滤波器如果要求输出电压的脉动更小

8、，可以在LC滤波器的前面再并联一个滤波电容C1，便构成了π形LC滤波器。它的滤波效果比LC滤波器更好，但整流二极管的冲击电流较大。如图(a)所示。用电阻去代替π形滤波器中的电感线圈，便构成了π形RC滤波器。这种滤波电路主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。如图(b)所示。+-u+++-C1C2RLRuo+-u+++-C1C2RLuoL(a)(b)18.3直流稳压电路18.3.1稳压二