电工电子技术及应用第2版 教学课件 作者 申凤琴 主编 第9章.ppt

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1、第九章直流电源第一节整流电路第二节滤波电路第三节稳压电路返回主目录电源变压器整流电路滤波电路稳压电路图9－1直流稳压电源的组成框图第一节整流电路一、单相半波整流电路图9－2是单相半波整流电路，该电路由电源变压器T、整流二极管VD及负载电阻RL组成。图9－2单相半波整流电路在u2的负半周，二极管因承受反向电压而截止，uo=0。图9－3单相半波整流波形1．整流原理u2的正半周，二极管因承受正向电压而导通，忽略二极管正向压降，uo=u2。设u2=U2sinωt2．负载电压及电流直流脉动电压：整流电压方向不变，但大小变化。平均电压Uo：一个周期的平均值Uo表示直流电压的大小。电阻

2、性负载的平均电流为Io，即(9－1)(9－2)3．选用二极管的原则为了安全地使用二极管，选用二极管必须满足以下原则：IFM≥IDURM≥UDM（9－3）式中，IFM为最大整流电流（A)，URM为最高反向工作电压(V)。在交流电压的负半周，二极管截止，u2电压全部加在二极管上，二极管所承受的最高反向电压UDM为u2的峰值，即UDM=U2。二极管导通时的电流为负载电流，所以二极管平均电流ID=Io。有一单相半波整流电路，如图9－2所示。已知负载电阻RL=750Ω，变压器二次电压U2=20V，试求Uo、Io及UDM,并选用二极管。Uo=0.45U2=0.45×20V=9VA=0

3、.012A=12mAUDM=U2=×20V=28.2VID=Io查附录B，选用二极管2AP4（IFM=16mA，URM=50V），满足式（9－3）并留有安全余量。例9－1解二、单相桥式整流电路单相桥式整流电路是由四个二极管接成电桥的形式构成。图9－4单相桥式整流电路常用画法简化画法1．整流原理u2正半周，u2的实际极性为a正b负，二极管VD1和VD3导通，VD2、VD4截止，uo=u2，如图9－5a所示。波形如图9－6b中的0～π段。图9－5单相桥式整流原理图9－5单相桥式整流原理u2的负半周，u2实际极性为a负b正，二极管VD2、VD4导通，VD1、VD3截止，uo=-

4、u2。如图9－5b所示。波形如图9－6b中的π～2π段。图9－6单相桥式整流波形2．负载电压和电流全波整流电路的整流电压的平均值Uo比半波整流增加一倍，即Io=0.9Uo=2×0.45U2=0.9U2(9－4)(9－5)3．选用二极管的原则二极管截止时所承受的反向电压在图9－5所示电路中可以看出。若VD1、VD3两只二极管导通时，就将u2加到了二极管VD2、VD4的两端，使这两只二极管因承受反向电压而截止，波形如图9－6d所示，即二极管承受的最高反向电压UDM=U2IFM≥IDURM≥UDM从图9－5可知，每只二极管只在半个周期内导通，所以在一个周期内流过每个管子的平均电

5、流只有负载电流的一半，即ID=Io/2。二极管的选择原则：已知负载电阻RL=80Ω，要求负载电压Uo=110V。现采用单相桥式整流电路，试求变压器二次侧电压有效值U2并选择二极管。由式（9－4）得U2=V=122V负载电流平均值U2=U2=Io=A=1.4A每个二极管通过的平均电流ID=Io=0.7AUDM=U2=×122V=172.5V根据式（9－3）查附录B，可选用2CZ11B（IFM=1A，URM=200V）或2CZ11C（IFM=1A，URM=300V）。例9－2解一、电容滤波器图9-7和图9-8中与负载并联的电容就是一个最简单的滤波器。图9-7单相半波整流电容滤

6、波第二节滤波电路图9-8单相桥式整流电容滤波1．电容滤波原理图9-9电容滤波输出波形图9-9中的虚线和实线分别表示整流电路不接滤波电容和接滤波电容的波形。半波整流电容滤波原理分析当u2由零逐渐增大时，二极管VD导通，一方面供电给负载，同时对电容C充电，电容电压uC的极性为上正下负，如果忽略二极管的压降，则在VD导通时，uC（=uo）与u2同步上升，并达到u2的最大值。u2到最大值后开始下降，当u2＜uC时，VD反向截止，电源不再向负载供电，而是电容对负载放电。电容放电使uC以一定的时间常数按指数规律下降，直到下一个正半波u2＞uC时，VD又导通，电容再次被充电…。充电放电

7、的过程周而复始，使得输出电压波形如图9-9a的实线所示。桥式整流电容滤波的原理与此相同，只不过在一个周期内电容充电、放电两次。由于电容向负载放电的时间缩短了，因此输出电压波形比半波整流电容滤波更加平滑，波形如图9-9b所示。桥式整流电容滤波的原理2．电容滤波特点1）输出电压的直流平均值提高了。2）只适用于负载电流较小且负载不常变化的场合。Uo=U2（半波）Uo=1.2U2（全波）（9-6）如果电容和电阻都比较大，Uo≈U2。确定电容值的经验公式为3）电容滤波电路的输出电压随输出电流而变化，经验公式RLC≥（3～5）T/2（全波