模拟电子技术及应用 教学课件 作者 李继凯第9章 直流稳压电源.ppt

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1、第9章直流稳压电源9.4直流稳压电源的组成9.1整流电路9.2滤波电路9.3稳压电路9.1直流稳压电源的组成改变电压值通常为降压交流变脉动的直流减小脉动1)负载变化输出电压基本不变；2)电网电压变化输出电压基本不变。直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。半波整流全波整流在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动±10％，且负载有一定的变化范围。二极管导通，vL=v2二极管截止,vL=0v2>0时:v2<0时:v2vLvDt23401.

2、工作原理9.2单相整流电路9.2.1半波整流电路IO(AV)=VO(AV)/RL=0.45V2/RL（2）输出电流平均值IO(AV)（1）输出电压平均值VO(AV)2．主要参数（3）二极管承受的最大反向电压VRM3．整流二极管的选择考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：9.2.1桥式整流电路1．电路组成及工作原理v2正半周时:D1、D3导通D2、D4截止v2vov2负半周时：D2、D4导通D1、D3截止v2vo2．主要参数（2）输出电流平均值IO(AV)（1）输出电压平均值V

3、O(AV)（4）二极管承受的最大反向电压VRM（3）流过二极管的平均值ID(AV)3．整流二极管的选择考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：集成硅整流桥：~+~-+–整流桥的简化画法例9.2.1根据单相桥式整流电路的工作原理，分析图示电路在出现下列故障时会产生什么现象。（1）D1的正负极接反；（2）D1短路；（3）D1开路。解：（1）在v2的正半周，因D1截止，电路不能形成通路，负载RL上无电流流过，vO=0。在v2的负半周，D1、D2均导通，变压器副边线圈经D1、D2处

4、于短路状态，D1、D2及变压器会因电流过大而损坏；（2）若D1短路，则在v2的负半周会形成短路，D1导通时将流过较大电流，使D2和变压器副边线圈损坏。（3）若D1开路，电路变成了半波整流电路，输出电压下降为正常情况下的1/2。例9.2.2已知电网电压为220V时，某电子设备要求18V的直流电压，负载电阻RL=200Ω。若选用单相桥式整流电路，试问：（1）电源变压器副边电压有效值V2应为多少?（2）整流二极管正向平均电流ID(AV)和最大反向电压VRM各为多少?（3）若电网电压的波动范围为±10％

5、，则最大整流平均电流IF和最高反向工作电压VR分别至少选取多少?(4)若电路中D1因故开路，则输出电压平均值将变为多少?解：（1）（2）（3）（4）若D1因故开路，则电路变成了半波整流电路，输出电压下降为正常情况下的1/2，即9V。9.3滤波电路9.3.1电容滤波电路1．电路组成与工作原理v2tvc=vo按指数规律下降滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。当v2>vc时，电容充电，很小。当v2

6、大，放电越慢，曲线越平滑，脉动越小。空载（RL=∞）时：v2tvotvc=vov2＞vC时：二极管导通，C充电v2＜vC时：二极管截止，C放电。由于RL=∞，无放电回路，所以vC保持不变。2．输出电压平均值VO(AV)v2tiDt3．整流二极管和滤波电容的选择电容的耐压应>讨论：已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断下列情况下输出电压平均值VO（AV）≈？1.正常工作；2.C开路；3.RL开路；4.D1和C同时开路；5.D1开路。例9.3.1在图9.3.1所示电路中，已知变压器副边电

7、压有效值为10V，。（1）标出电容器C的电压极性，并求输出电压的平均值VO(AV)；（2）若负载RL开路，VO(AV)=?（3）若滤波电容开路，则VO(AV)=?解：（1）电容器C的极性为上“正”、下“负”，VO(AV)≈1.2V2=1.2×10(V)=12V（2）VO(AV)≈1.4V2=1.4×10(V)=14V（3）VO(AV)≈0.9V2=0.9×10(V)=9V9.3.2其它形式的滤波电路1．电感滤波电路VO(AV)≈0.9V22．复式滤波电路LC滤波LCπ型滤波RCπ型滤波适用于大电

8、流负载！9.4稳压电路9.4.1稳压管稳压电路1．电路组成和工作原理不管什么原因使输出电压增加：2．主要性能指标（1）稳压系数Sr:表明电网电压波动时电路的稳压性能。在负载电流不变时，输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。（2）输出电阻表明负载电流变化时电路的稳压性能。在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。3．限流电阻的选择（1）（2）所以：Rmin