电工学 教学课件 作者 行小帅 主编 第11章 直流稳压电源 Microsoft PowerPoint 演示文稿.ppt

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1、第11章直流稳压电源11.1直流稳压电源组成及各部分的作用11.2整流电路11.3滤波电路11.4稳压电路11.5开关型稳压电源11.6Multisim在直流稳压电源中的应用本章要求了解:开关型稳压电路的组成和原理。理解:滤波电路的原理、串联型和集成稳压电路的原理应用。熟悉：全波整流、桥式整流电路的基本结构和工作原理掌握：全波整流、桥式整流电路的输出平均电压和电流的计算。大多数的电子电路都需要稳定的直流电源来供电，但目前市电供给的是交流电，因此需要将交流电源变换成直流电源。单相交流电经电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方

2、框图及各电路的输出波形如下图所示。11.1直流稳压电源组成及各部分的作用直流稳压电源的方框图牢记方框图电源变压器的作用是将市电交流电压变换为整流所需的交流电压，有时也可以根据需要直接整流。整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。就是利用二极管的单向导电特性，将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。整流后的单极性电能不仅包含有用的直流分量，还有有害的交流分量，通常称为纹波。整流后电压可用于电镀、电解和蓄电池充电等对波形要求不高的工艺和设备中。滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分，从而得到比较平滑的直流电。直流中含

3、有较大的交流成分时，会影响负载的正常工作。由于采用滤波器的目的只是为了得到一个平滑的直流，故滤波器又称平滑滤波器。稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压，将不稳定的直流电压变换为不随交流电源电压波动和负载电流变化而变动的稳定的直流电压。各部分的作用11.2整流电路11.2.1全波整流电路全波整流电路如下图a所示。变压器T二次侧中心抽头接地。变压器二次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。信号在正半周时，1端对地为正，2端对地为负，二极管VD1正偏导通而VD2反偏截止，电流流向如图b所示

4、，在RL上得到波形为上半周的电压。信号在负半周时，2端对地为正，1端对地为负，VD2正偏导通而VD1反偏截止，电流流向如图c所示，在RL上得到波形为下半周的电压，但电流流向和正半周相同。最后在RL上得到波形如图d所示，在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。整流原理全波整流电路输出电压的平均值为流过负载的平均电流为11.2.2单相桥式整流电路桥式整流电路如下图所示，4只整流二极管VD1~VD4组成一个电桥,变压器次级线圈和RL分别接到电桥的两个对角线的两端。这里，变压器没有中心抽头，其二次侧两端均不接地。该电路的构成原则就是

5、保障在变压器二次电压的正、负半周内，负载上的电压和电流方向始终不变。桥式整流电路的工作原理可用下图b和图c来说明。桥式全波整流电路当为正半周时(1端为正，2端为负)，二极管VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，电流沿着图11-3b中虚线上箭头所指方向流过RL；而当为负半周时(1端为负，2端为正)，VD1、VD3截止，VD2、VD4导通，电流沿着图11-3c中虚线上箭头所指方向流过RL。每一个二极管所承受的最大反向电压比全波整流时小了一半，即注意：11.3滤波电路滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗

6、小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。滤波电路有电容、电感、复式滤波电路等多种，现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如下图所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C桥式整流、电容滤波电路熟记结构1.空载时的情况输出电压UO恒为2.带电阻负载时的情况输出电压Uo为(1)电容滤波以后,输出直流电压提高了,同时输出电压的脉动成分也降低了，而且输出直流电压与放电时间常数RLC

7、有关。(2)电容滤波的输出电压Uo随输出电流Io而变化。11.4稳压电路11.4.1串联型稳压电路简介将稳压管与适当数值的限流电阻相配合就可以组成稳压管稳压电路，这种电路虽然简单，但受稳压管最大稳定电流限制，输出电流不能太大，而且输出电压不可调，稳定性也不理想，实用的串联型稳压电路的方框图如下图所示。串联型稳压电路主要有：取样电路、基准电压电路、比较放大电路、电压调整电路（主要由调整管组成）组成。取样电路的作用是：把输出电压及其变化量采集出来加到比较放大电路的输入端；基准电压电路作用是：为稳压电路提供稳定的基准电压；比较放大电路作用是：将取样电路采

8、集的电压与基准电压进行比较并放大，进而推动电压调整电路工作。电压调整电路作用是：在比较放大电路的推动下改变调