电工学第13章直流稳压电源

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1、第13章直流稳压电源13.1整流电路13.2滤波器13.3直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成直流稳压电源的原理方框图功能：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13.1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uDO1单相半波整流电路2)工作原理u正半周，Va>Vb，二极管D导通；3)工作波形u负半周，Va

2、oubRLioutOuoO4)参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压UDRM(5)变压器副边电流有效值I5)整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压UDRM是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足：IOMID，URWMUDRM2.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uD2uD41)电路结构uouDttRLuiouo1234ab+–+–－u－2.单相桥式整流电路u负半周，Va

3、D4uouDttRLuiouo1234ab+–+–u－－uD1uD34)参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平值Io(负载电流的平均值)(3)流过每管电流平均值IDID=IO/2=0.45U2/RL(4)每管承受的最高反向电压UDRM(5)变压器副边电流有效值II2=U2/RL=IO/0.9=1.11IOIO=UO/RL=0.9U2/RL例1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为220V，负载电阻RL=50，负载电压Uo=110V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。I=1.11Io=21.11=2.2A变压器副边电流有效值变压器容量S=UI=1222.2=207

4、.8VA变压器副边电压U122V可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为1A，反向工作峰值电压为300V。例2：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？uo+_~u+_RLD2D4D1D3解：当D2或D4断开后电路为单相半波整流电路。正半周时，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，uo=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

5、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+_RLD2D4D1D3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)。13.2滤波器1.电容滤波器1)电路结构2)工作原理u>uC时，二极管导通，电源在给负载

6、RL供电的同时也给电容充电，uC增加，uo=uC。u

7、，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。iDtuotOO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波电容器。流过二极管