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时间:2019-06-23
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1、第九章直流稳压电源对你的期望: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。9.1小功率整流电路9.3稳压电路引言9.4集成稳压电源第九章直流稳压电源9.2滤波电路引言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变压器:整流:滤波:稳压:降压滤除脉动交流变脉动直流进一步消除纹波,提高电压的稳定性和带载能力9.1小功率整流电路9.3稳压电路引言9.4
2、集成稳压电源第九章直流稳压电源9.2滤波电路9.1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。整流原理:利用二极管的单向导电性1.电路结构单相桥式整流电路u2u1RLuouo+_~u2+_RLD2D4D1D3u1简化画法单相桥式整流电路2.工作原理u正半周,Va>Vb,二极管D1、D3导通,D2、D4截止。3.工作波形uD2uD4-uuouDttRLui
3、ouo1234ab+–+–-9.1.2单相桥式整流电路2.工作原理3.工作波形uD2uD4RLuiouo1234ab+–+–u正半周,Va>Vb,二极管1、3导通,2、4截止。u负半周,Va4、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。6.桥式整流电路的优点:~~+–常见的几种整流电路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?例1:uo+_~u+_RLD2D4D1D3解:当D2或D4断开后电路为单相半波整流电路。正5、半周时,D1和D3导通,负载中有电流过,负载电压uo=u;负半周时,D1和D3截止,负载中无电流通过,负载两端无电压,u0=0。uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4πoo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+_~u+_RLD2D4D1D39.1小功率整流电路9.3稳压电路引6、言9.4集成稳压电源第九章直流稳压电源9.2滤波电路9.2滤波电路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)。9.2.1电容滤波电路1.电路结构2.工作原理u>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。u7、过负载RL放电,uc按指数规律下降,uo=uc。+Cici–++–aDuoubRLio=ucuout0t3.工作波形二极管承受的最高反向电压为。4.电容滤波电路的特点(T—电源电压的周期)(1)输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间常数RLC有关RLC越大电容器放电越慢输出电压的平均值Uo越大,波形越平滑。近似估算取:Uo=1.2U(桥式、全波)Uo=1.0U(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,8、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越大整流二极管导通时间越短iD的峰值电流越大。iDtuotOO例:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率f=50Hz,负载电阻RL=200,要求直流输出电压Uo=30V,选择整流二极管及滤
4、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。6.桥式整流电路的优点:~~+–常见的几种整流电路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?例1:uo+_~u+_RLD2D4D1D3解:当D2或D4断开后电路为单相半波整流电路。正
5、半周时,D1和D3导通,负载中有电流过,负载电压uo=u;负半周时,D1和D3截止,负载中无电流通过,负载两端无电压,u0=0。uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4πoo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+_~u+_RLD2D4D1D39.1小功率整流电路9.3稳压电路引
6、言9.4集成稳压电源第九章直流稳压电源9.2滤波电路9.2滤波电路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)。9.2.1电容滤波电路1.电路结构2.工作原理u>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。u7、过负载RL放电,uc按指数规律下降,uo=uc。+Cici–++–aDuoubRLio=ucuout0t3.工作波形二极管承受的最高反向电压为。4.电容滤波电路的特点(T—电源电压的周期)(1)输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间常数RLC有关RLC越大电容器放电越慢输出电压的平均值Uo越大,波形越平滑。近似估算取:Uo=1.2U(桥式、全波)Uo=1.0U(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,8、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越大整流二极管导通时间越短iD的峰值电流越大。iDtuotOO例:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率f=50Hz,负载电阻RL=200,要求直流输出电压Uo=30V,选择整流二极管及滤
7、过负载RL放电,uc按指数规律下降,uo=uc。+Cici–++–aDuoubRLio=ucuout0t3.工作波形二极管承受的最高反向电压为。4.电容滤波电路的特点(T—电源电压的周期)(1)输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间常数RLC有关RLC越大电容器放电越慢输出电压的平均值Uo越大,波形越平滑。近似估算取:Uo=1.2U(桥式、全波)Uo=1.0U(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,
8、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越大整流二极管导通时间越短iD的峰值电流越大。iDtuotOO例:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率f=50Hz,负载电阻RL=200,要求直流输出电压Uo=30V,选择整流二极管及滤
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