唐介《电工学》第11章(纪1

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1、纪玉川jiyuchuan@126.comTel:669393第11章直流稳压电源本章主要内容本章解决的问题：交流电网电压直流稳压电源教学内容：交流电网电压（220V）经变压器二次侧输出电压（电压已降低）整流电路滤波电路稳压电路直流稳压电源第1章直流稳压电路11.1直流稳压电源的组成11.2整流电路11.3滤波电路11.4稳压电路电源是生产和实验中的重要能源，许多大功率场合下需要交流电，但电解、电镀及直流电动机需要直流电。而在电子线路和自动控制装置中还需要电压非常稳定的直流电。为了得到直流电，除直流发电机外，更广泛采用的就是

2、半导体直流电源。交流电源负载变压整流滤波稳压ututututut半导体直流电源的原理方框图11.1直流稳压电路的组成电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路: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。整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo1、单相半波整流电路iD电路如图：设变压器副边电压为整流电路:将交流电压变换为单向脉动电压的电路。整流元件是具有单向导电能力

3、的二极管或晶闸管。TrDR+ab~uuottuuoio根据二极管的单向导电性，在二极管加正向电压时导通，负载两端有输出电压；而在加反向电压时二极管截止，负载得不到输出电压。负载的电压波形及电流波形见右下曲线图。11.2整流电路一、不控整流电路二极管只在半个周期能够导电，而负载上得到的电压是单一方向，大小随时间而变的(单向脉动电压)。对这种整流的输出电压，常用一个周期的平均值来表示它的大小。其平均值为整流电压的平均值t0uTUo如果电路负载已知，则整流输出电流的平均值为iDTrRab~uuoD二极管所承受的最大反向电压：

4、有一单相整流电路,负载电阻为750,变压器副边电压为20V，试求Uo，Io及UDRM,并选用二极管。查二极管参数，选用2AP4(16mA,50V)。为了使用安全此项参数选择应比计算值大一倍左右。例:解:2、桥式整流电路单相半波整流电路只利用了电源的半个周期，并且整流电压的脉动较大。为此常采用全波整流电路，最常见的就是单相桥式整流电路。~RLuo~RLuuoa~TrRLbuuo~RLuuo（三）整流桥块正确使用：~~输入交流电压+输出直流电压~~~~下一节上一页下一页返回上一节(集成硅整流桥)：~+~-+–u2uL+

5、–桥式整流电路的工作情况在变压器副边电压u为正半周时，二极管D1、D3导通，而二极管D2、D4截止；uoa~TrRLbuD1D2D3D4uoa~TrRLbuD2D4t0uT当副边电压u为负半周时，二极管D2、D4导通，而二极管D1、D3截止。Uo单相桥式整流电路的输出电压：负载电阻中通过的输出电流：每只二极管中通过的电流仅为输出电流一半：每只二极管承受的最高反向电压：常见的几种整流电路UUoIoUUoIoUUoUIo整流电压平均值t0uot0uot0uo电路整流电压波形二极管平均电流二极管反向电压副边电流有效值11.3滤

6、波电路整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求，往往再加接滤波器以改善电压的脉动程度。1、电容滤波电路TrDRLab~uC=uoCt0ut0uD截止D导通D导通D截止D导通电容滤波器的作用电容滤波器输出电压的脉动程度有所改善，但带负载能力较差。在负载不同的情况下，取用输出电流Io愈大输出平均电压Uo愈小。其外特性曲线如右图：IoUo01.4U电容滤波0.45U无电容滤波采用电容滤波时，输出电压的脉动程度与电容器的放电时间常数RLC有关，其值愈大则脉动程度就愈小。一般认为或即可达到要求，

7、此时输出电压Uo由下式估算：(半波)(全波)电容滤波电路中元件的选择：由于二极管的导通时间较短，因此通过二极管的的电流峰值较大，应避免电流冲击损坏二极管；由于滤波电容保持有电压输出，应注意二极管截止时所承受的最高反向电压UDRM有所不同，带电容滤波的半波整流电路带电容滤波的桥式整流电路UDRM不变；常用电容器一般在101~103微法，视负载电流大小而定。其耐压值应大于输出电压的最大值，一般大容量电容具有极性。2、电感电容滤波器(LC滤波器)要进一步减小输出电压的脉动程度，可在滤波电容之前串入铁心电感线圈L——即LC滤波器。

8、~TrRLuCL电感电容滤波电路由于电感线圈对整流电流的交流分量具有阻抗，L比RL大得愈多则滤波效果就愈好。一般需要线圈的电感量较大，但其直流电阻也较大，因而会造成输出电压的下降。LC滤波器适于电流较大、输出电压脉动很小的场合，更适合与高频滤波。3、形滤波器形LC滤波电路如果需要输出电压的脉动更小