模电课件第八章直流电源

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1、第八章直流电源8.2滤波电路8.3串联型稳压电路8.1单相整流电路8.4集成稳压器18.1单相整流电路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u4uou3u2交流电源负载变压整流滤波稳压2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38.1.1单相半波整流电路u2>0时，二极管导通。二极管导通i0u1u2aTbDRLu0忽略二极管正向压降：u0=u248.1.1单相半波整流

2、电路u2<0时，二极管截止,输出电流为0。二极管截止u0=0u1u2aTbDRLu0i05输出电压波形与大小uo输出电压平均值（U0）：输出电压波形：u1u2aTbDRLu0i06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=I0u1u2aTbDRLu0i0uo输出电压波形：78.1.2单相桥式整流电路桥式整流电路+-u2正半周时电流通路u1u2TD4D2D1D3RLu01、工作原理8桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路9u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:由+经D1RLD3-u2<0时D2,D4导通

3、D1,D3截止电流通路:由-经D2RLD4+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+-102、负载上的直流电压UL和直流电流IL的计算RLu2ILUL1234ab+–+–负载电压UL的平均值为:负载上的(平均)电流:uL113、整流元件的选择平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择二极管的主要依据。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：12试分析图示桥式整流电路中的二极管D

4、2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，负载中有电流通过，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。uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4πoo13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D

5、4接反类似，电源及D1或D3也将因电流过大而烧坏。uo+_~u+_RLD2D4D1D314例：有一直流负载，要求电压为27V,电流为90A。采用单相桥式整流电路，试选用所需的整流元件。解：根据给定条件，整流元件所通过的电流整流元件所承受的最大反向电压因此，选用的整流元件必须是额定电流IF≥45A,最高反向工作电压URM≥42V.158.2滤波电路整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要求的波形相距甚远。所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。8.2.1电容滤波8.2.2电感滤波168.2.1电容滤波利用电容器两端的电压不能突变的特点，将电容器与负载电阻并

6、联，以达到使输出波形平滑的目的。从能量的观点看，由于电抗元件有储能的作用，并联的电容器C在电源电压升高时，把部分能量存储起来；而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压平滑。（1）电容滤波电路17(2)滤波原理负载RL未接入：ui0，经D1、3向C充电；ui0，经D2、4向C充电；τ充电=RintC很小，电容很快充到u2最大值。负载RL接入：u2uC，D导通，C经D充电，因τ充电较小，故uC按指数规律快速上升。如此周而复始地进行充放电，形成一个近似锯齿波的电压，使负载

7、电压的纹波成分大为减少。18结论1结论2滤波电路中二极管的导电角θ180,导电时间缩短。因此，在短暂的导电时间内流过二极管很大的冲击电流，这对管子是不利的，必须选择较大容量的二极管。由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。演示19结论3τ放电=RLC越大,放电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。一般取：τ放电≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。当ＲL很大，即IL很小时，尽管C较小,RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，所以电容滤波适合输出电流较小的场