电工电子技术与技能 教学课件 作者 温风燕 课题七.ppt

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1、电工电子技术与技能温风燕主编任务一学习变压器基本知识一、基本结构二、工作原理任务二认识整流电路一、单相半波整流电路二、单相桥式整流电路课题七直流稳压电源任务三认识滤波电路一、电容滤波二、电感滤波任务四认识稳压电路一、稳压二极管及其稳压电路二、晶体管串联型稳压电路三、三端集成稳压器图7-1　直流稳压电源框图图7-2　三端可调稳压器的实际电路一、基本结构图7-3　变压器的铁心变压器主要由铁心和绕在铁心上的线圈(又称绕组)两部分组成。铁心的构造形式可分为心式和壳式两种，其中心式铁心呈“口”字形，线圈包着铁心，如图

2、7-3a所示；壳式铁心呈“日”字形，铁心包着线圈，如图7-3b所示。一、基本结构图7-4　变压器的示意图和符号图7-4所示为变压器的示意图和符号。二、工作原理图7-5　变压器的工作原理理想变压器为忽略一、二次绕组的直流电阻和各种电磁能量损失的变压器，如图7-5所示。图中一、二次绕组的匝数分别用N1和N2表示，一、二次绕组两端的交流电压分别用u1(有效值为U1)和u2(有效值为U2)表示。二、工作原理1.变电压原理变压器一、二次绕组的端电压比等于它的匝数比。当变压器的一、二次绕组采用不同的匝数比时，就可达到升

3、高或降低电压的目的。2.变电流原理变压器工作时一、二次绕组中的电流跟绕组匝数成反比。图7-6　阻抗变换原理3.变阻抗原理二、工作原理由于理想变压器本身无功率损耗，所以一、二次回路的功率相同，设变压器二次阻抗为ZL，一次等效阻抗为Z′L，依据图7-6所示，可推出接在二次绕组侧的负载阻抗通过变压器接电源时，在变压器一次侧相当于阻抗增加到k2倍(阻抗性质不变)，这就是变压器变换阻抗的原理。一、单相半波整流电路1.电路结构与整流原理2.负载电压和电流任务二认识整流电路1.电路结构与整流原理(1)电路结构　该电路由整

4、流二极管VD、负载电阻RL和电源变压器T的二次绕组串联组成，如图7-9所示。其中电源变压器将电网供给的交流电压变换成符合整流电路所需要的交流电压；二极管VD是整流器件，将交流电变成单向脉动电流；负载RL是耗能元件。图7-9　单向半波整流电路1.电路结构与整流原理图7-10　半波整流波形(2)整流原理　该变压器二次电压为u2=U2sinωt，其波形如图7-10a所示。在交流电压u2的正半周，设变压器二次电压的极性为a正b负，此时二极管正偏导通，电流iV由电源变压器a端通过二极管VD、负载RL回到变压器二次侧b

5、端，其波形如图7-10b所示。由于u2的正半周电流通过RL，忽略二极管正向压降时，则负载RL上获得的电压为uo=u2，如图7-10c所示。在u2的负半周，电源变压器二次电压极性变为a负b正，二极管反偏截止，负载RL上电流、电压均为零,u2成为二极管的反偏电压，全部加在VD两端，如图7-10d所示。负载得到的半波整流电压虽然方向不变，但大小是随时间不断变化的，一般用平均值表示其大小。数学理论证明，一个周期内，半波整流电压平均值是交流电压峰值的1/π倍，即2.负载电压和电流式中,U2为交流电压的有效值。在负载上

6、的平均电流为在交流电压的负半周，二极管所受的最高反向电压为u2的峰值，即可见，正确选用二极管时，必须满足：最大整流电流最高反向工作电压二、单相桥式整流电路1.电路结构与整流原理2.负载电压和电流1.电路结构与整流原理(1)电路结构　单相桥式整流电路由电源变压器T、四只整流二极管VD1～VD4和负载RL组成。其中四只整流二极管组成桥式电路的四条臂，变压器二次绕组和接负载的输出端分别接在桥式电路的两条对角线顶点，如图7-11所示，其中图7-11a所示为常用画法，图7-11b为变形画法，图7-11c为简单画法。图

7、7-11　桥式整流电路1.电路结构与整流原理图7-12　桥式整流电路整流原理(2)整流原理　变压器接入交流电源时，二次电压u2=U2sinωt。在图7-12a中可以看出单向脉动电流流向为a→VD1→c→RL→d→VD3→b，负载上电流方向从上到下，电压极性为上正下负。从图7-12b中可看出单向脉动电流流向为b→VD2→c→RL→d→VD4→a，负载上电流方向仍然是从上到下，电压极性也仍为上正下负。1.电路结构与整流原理图7-13　桥式整流电流波形在交流电压u2的正负两个半周内，负载上都能获得同方向的脉动电流

8、和同极性的脉动电压。负载电流io和负载电压uo均为两个半波的合成。电源的两个半波都能向负载供电，所以桥式整流属于全波整流范畴，其电流波形如图7-13所示。2.负载电压和电流图7-14　截止二极管所受反向电压在图7-14所示桥式整流电路中，若VD1、VD3两只二极管导通时，u2加到不导通的两只二极管VD2、VD4两端，这两只二极管承受的最高反向电压为变压器二次电压峰值，如图7-13d所示，即所以桥式整流电路中，二极