模拟电子线路 教学课件 作者 林春景 第7章.ppt

《模拟电子线路 教学课件 作者 林春景 第7章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章直流稳压电源7.1概述7.2整流滤波电路7.3直流稳压电源7.5串联反馈型稳压电路7.6三端集成稳压器7.7开关稳压电源7.4并联稳压电路及工作原理7.8单相倍压整流电路7.1概述直流稳压电源一般可分为串联型直流稳压电源和开关型稳压电源，开关型直流压电源具有稳压范围广、体积小、效率高、保护功能齐全、成本低，其应用越来越广泛。7.1.1演示实验图7-1直流稳压电源演示电路7.1.2操作过程1.负载电阻2.输入电压(自耦变压器调到AC220V)不变，调节，观察负载两端的电压表，读数仍不变。1.保持不变，调节自耦变压器在一定范围内220(1±

2、10%)V变化，观察整流滤波电路输出端的电压表及负载两端的电压表的变化，你会发现，滤波电路输出端的电压表指针发生了变化，而负载两端的电压表读数却不变。可以看出：该电路在电源电压及负载变化时，负载两端电压值均不变，即实现了稳压功能。7.2整流滤波电路7.2.1整流电路1.单相半波整流电路(1)电路的组成及工作原理图7-2(a)单相半波整流电路(b)波形u2-U2uDiD=ioU2uOU2oooo4πωtωtωtωt2πiouOiDT+ui-VDRLu2uD在变压器次级绕组电压u2为正半周时，二极管导通，则负载上的电压u0、二极管的管压降uD、流

3、过负载的电流iD，有u0=u2uD=0io=iD=u2/RL在负半周时，二极管截止，则u0=0uD=u2io=iD=0图7-2(b)所示为单相半波整流电路的相关波形。从图中可看出，这种电路只在交流信号u2的正半个周期内二极管才导通，也只有在正半个周期内有电流流过负载，故称为单相半波整流电路。(2)负载上的直流电压和直流电流直流电压是指一个周期内脉动电压的平均值U0。即(7-1)此式说明，在半波整流情况下，负载上所得的直流电压只有变压器次级绕组电压有效值的45％。如果考虑二极管的正向压降和变压器等效电阻上的压降，则输出电压Ｕ0会更低。(7-2)

4、(3)整流二极管参数选取(7-3)流过整流二极管的平均电流ID与流过负载的电流相等，即当二极管截止时，它承受的反向峰值电压URM是变压器次级电压的最大值，即半波整流电路具有元件少，结构简单，成本低，但滤波效率低，纹波大，一般用在对直流电源质量要求不高的场合，如电吹风里直流电机供电就用半波整流电路。(4)脉动系数S整流输出电压的脉动系数，定义为输出电压的基波最大值UO1m与输出直流电压值UO之比，即S=UO1m/UO(7-5)其中UO1m可通过半波输出电压uo的付氏级数求得：UO1m=U2/(7-6)S=UO1m/UO=π/2=1.57(7-7

5、)可见半波整流电路的脉动系数为157%，脉动成分很大。2.全波整流电路(1)电路的组成及工作原理为克服半波整流电路的上述缺点，可利用两个管子交替工作，构成全波整流电路，如图7-3(a)所示。图7-3(a)中，变压器T次级中心抽头接地。变压器次级线圈上可以得到两个大小相等相位相反的交流电压，它们分别加到整流管ＶD1、ＶD2上。当1端对地为正，2端对地为负时，ＶD1导通而ＶD2截止，如图7-3(b)所示，在上得到波形为半波的电压。图7-3全波整流电路当1端对地为负，2端对地为正时，VD1截止而VD2导通，如图7-3(c)所示，在上也可得到波形为半

6、波的电压。这样，当交流电压变化一个周期时，在上产生两个半波电压脉冲，如图7-3(d)所示。所以这种电路叫全波整流电路。显然这时输出电压的波动比半波整流时小，而输出的直流分量比半波整流时大1倍(7-8)(4)脉动系数S全波整流电路输出电压的基波频率为2ω，根据付氏级数求得基波最大值为(7-14)(7-15)全波整流优点是：电源利用率高，输出电压提高一倍，脉动系数小，输出纹波较小，而且纹波电压的基本频率为交流电网电压频率的两倍(2=100Hz)，波纹电压频率越高，滤波效果越好。但对管子的耐压增加一倍，且需要一个具有中心抽头的变压器，工艺复杂，成本

7、高。为此常采用全波整流的另一形式——桥式整流。当u2为正半周时(1端为正，2端为负)，二极管VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，电流沿着图7-4(b)中虚线上箭头所指方向流过；而当u2为负半周时(1端为负，2端为正)，VD1、VD3截止，VD2、VD4导通，电流沿着图7-4(c)中虚线上箭头所指方向流过。3.桥式整流电路(1)电路的组成及工作原理由于在u2的两个半周中，流过的电流方向相同，所以桥式整流电路和全波整流电路的作用一样，具有全波整流的各种优点。图7-4桥式整流电路(2)负载上的直流电压和直流电流(7-16)(7-17)(3)整流

8、二极管参数选取(7-20)(7-18)(7-9)(3)整流二极管参数选取由于负载电流由两管轮流供给，因此流过每个整流管的平均电流为比半波整流时减小一半，(7-11)