《模拟电子线路》PPT课件

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1、模拟电子线路AnalogCircuits南通职业大学电子工程系:杨碧石第十章直流稳压电源直流稳压电源作为直流能量的提供者，在各种电子设备中，有着极其重要的地位，它的性能良好与否直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。随着电子技术的日益发展的电源技术也得到了很大的发展，它从过去一个不太复杂的电子线路变为今天具有较强功能的模块。实现电源稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的开关式稳压，电源技术正从过去附属于其它电子设备状态，逐渐演变为一个电子学科的独立的分支。10.1直流稳压电源的基本组成直流

2、稳压电源由电源变压器、整流器、滤波器、稳压器等部分组成，其组成框图如图所示。电源变压器整流器滤波器稳压器保护UI220VUO图直流稳压电源的组成框图1、电源变压器:将电网提供的交流电(220V/380V)变换为符合整流电路需要的电压。同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。2、整流电路：作用是利用单向导电性能的整流元件,将正、负交替的正弦交流电压整流成为单向的脉动电压，这种单向脉动电压包含着很大的脉动成分(含有许多谐波分量)，所以还不符合一般电子设备的供电要求。3、滤波电路：由CL等储能元件组成

3、，它的作用是尽可能地将单向脉动电压中脉冲成分滤掉(用来滤除单向脉动电压中的谐波分量)从而得到比较平滑的直流电压。4、稳压电路：尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。10.2单相整流电路一．单相半波整流电路（rectifier）整流是稳压电源的一个重要组成部分，它的主要作用是进行波形变换即将交流信号变成直流信号。1、半波整流（halfwaverectifier）电路组成半波

4、整流电路如图所示。为分析方便起见，可设二极管为理想的。图半波整流电路2、电路工作原理：设变压器次级电压U2=U2msint=U2sint，其中U2m为其幅值，U2为有效值。当U2变化的正半周期时，二极管D受正向电压偏置而导通，UL=U2；当U2变化的负半周期时，二极管D处于反向偏置状态而截止，UL=0。U2和UL的波形如图所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是半波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。由理论分析可得，输出单向脉冲电压的平均值即直流分量为UL0=U2m/=U

5、2≈0.45U2图半波整流电路的波形ωtU2oULωto显然，输出电压中除了直流成分外，还含有丰富的交流成分基波和谐波（这里可通称为谐波），这些谐波的总和称为纹波，它叠加与直流分量之上。常用纹波系数来表示直流输出电压中相对纹波电压的大小，即式中，UL为谐波电压总有效值，其值应为通过计算可得，≈1.21。由结果可见，半波整流电路的输出电压纹波较大。半波整流电路中的二极管安全工作条件为：a）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电流，即IF＞ID0=UL0/RL=0.45U2/RLb）

6、二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM，即UR＞URM=U2全波桥式整流电路全波桥式整流电路简化画法该电路工作原理：参见图，设变压器次级电压U2=U2msint=U2sint其中U2m为其幅值，U2为有效值。在电压U2的正半周期时，二极管D1、D3因受正向偏压而导通，D2、D4因承受反向电压而截止；在电压U2的负半周期时，二极管因受D2、D4正向偏压而导通，D1、D3因承受反向电压而截止。U2和UL的波形如图所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极

7、性，且是全波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。由理论分析可得，输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为UL0=2U2m/=U2≈0.9U2其纹波系数为式中，UL为谐波（只有偶次谐波）电压总有效值，其值应为通过计算可得≈0.48。由结果可见，全波整流电路的输出电压纹波比半波整流电路小得多，但仍然较大，故需用滤波电路来滤除纹波电压。全波整流电路中的二极管安全工作条件为：a）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。由于4个二极管是两两轮流导通的，因此有IF＞ID0=0.5UL0

8、/RL=0.45U2/RLb）二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM，即UR＞URM=U210.3滤波电路（filtercircuit）尽管全波整流的纹波系数较之半波整流有很大改善，但还不能直接给负载供电，需采用滤波电路进一步减小纹波。滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的。滤波电路种类很多，下面介绍几种常用的滤波电路。一、电容滤波电路（capacitancefilter）1、电容滤波电路组成电容滤波电路如图所示，由于市电交流电频率较低（50HZ），