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时间:2019-06-09
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1、第8章直流稳压电源§8.1直流稳压电源的组成和功能§8.3串联型线性集成稳压电路§8.2单相整流滤波电路§8.4开关型稳压电路电源变压器: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整流电路滤波电路稳压电路整流电路: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u0的稳定。§8.1直流稳压电源的组成和功能整流电路的任务是把交流电压转变为直流脉动的电压。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。下面主要介绍前
2、三种。为分析简单起见,我们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。§8.2单相整流滤波电路§8.2.1单相整流电路1.单相半波整流电路的工作原理u2>0时,二极管导通。二极管导通i0u1u2aTbDRLu0忽略二极管正向压降:u0=u21.单相半波整流电路的工作原理u2<0时,二极管截止,输出电流为0。二极管截止u0=0u1u2aTbDRLu0i0输出电压波形与大小uo输出电压平均值(U0):输出电压波形:u1u2aTbDRLu0i0输出电压波形与大小二极管上承受的最高电压:二极管上的平均电流:ID=I0u1u2aTbDRLu0
3、i0uo输出电压波形:2.单相全波整流电路的工作原理只给出分析结果,请自行分析。u1u2aTbD1RLu0D2u2i0输出电压波形与大小u0平均值U0:U0=0.9U2输出电压波形:二极管上承受的最高电压:二极管上的平均电流:uou1u2aTbD1RLu0D2u2i03.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u1u2TD4D2D1D3RLu03.单相桥式整流电路的工作原理桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:由+经D1RLD3-u2<0时D2,D4导通
4、D1,D3截止电流通路:由-经D2RLD4+输出是脉动的直流电压!u2桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形uD4,uD2uD3,uD1uou2D4D2D1D3RLu0+-几种常见的硅整流桥+AC-~+~-~+-~4.整流电路的主要参数a、整流输出电压平均值(U0)负载电压U0的平均值为:负载上的(平均)电流:恒量整流电路的性能指标主要有两个,其一是整流输出电压的平均值Uo;其二是输出电压的脉动系数S。S定义为整流输出电压的基波峰值U01M与平均值U0之比。b、脉动系数S用傅氏级数对全波整流的输出u0分解后可得:平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是
5、选择整流管的主要依据。例如,在桥式整流电路中,每个二极管只有半周导通。因此,流过每只整流二极管的平均电流ID是负载平均电流的一半。二极管截止时两端承受的最大反向电压:C整流电路中整流管的选择§8.2.2滤波电路滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成分又有交流成份。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,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联),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。1电容滤波电路桥式整流电容滤波电路u1u2u1abD4D2D1D3RLu0S
6、C以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电路如图所示。a、滤波原理u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL未接入时u2tu0t设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束忽略整流电路内阻没有电容时的输出波形u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL接入(且RLC较大)时u2tu0t忽略整流电路内阻电容通过RL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,u0会逐渐下降。u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCu2tu0t忽略整流电路内阻只有整流电路输出电压大于u0的时间区间,才有充电电流。因此整流电路的输出电流是脉
7、冲波。整流电路的输出电流RL接入(且RLC较大)时u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCu2tu0t考虑整流电路内阻电容充电时,电容电压滞后于u2。整流电路的输出电流RL接入(且RLC较大)时RLC越小,输出电压越低一般取(T:电源电压的周期)近似估算:U0=1.2U2。(2)流过二极管瞬时电流很大RLC越大U0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b、电容滤波电路的特点(1)输出电压U0与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大,输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,U0和S也随之
8、改变。如:RL愈小(I0越大),U0下
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