电子电路基本原理.ppt

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1、模拟电子技术基础安徽理工大学电气工程系主讲：黄友锐第十八讲15整流滤波电路15.1单相整流电路15.2滤波电路电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压电源，一般直流电源由如下部分组成：电源的方框图如图15.01所示。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。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。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。15.1.1单相

2、桥式整流电路15.1.2单相半波整流电路15.1.3单相全波整流电路15.1单相整流电路15.1.1单相桥式整流电路(1)工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图15.02（a）所示。（a）桥式整流电路（b）波形图图15.02单相桥式整流电路在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图15.02(a)的电路图可知：当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波

3、仍是正半周。单相桥式整流电路的波形图见图15.02(b)。（动画15-1）（动画15-2）(动画15-8exe）根据图15.02（b）可知，输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为：（2）参数计算流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。（3）单相桥式整流电路的负载特性曲线单相桥式整流电路的

4、负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线该曲线如图15.03所示。曲线的斜率代表了整流电路的内阻。图15.03单相桥式整流电路的负载特性曲线15.1.2单相半波整流电路(a)电路图(b)波形图图15.04单相半波整流电路单相整流电路除桥式整流电路外，还有单相半波和全波两种形式。单相半波整流电路如图15.04(a)所示，波形图如图15.04(b)所示。根据图15.04可知，输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。负载上输出平均电压为：流过负载和二极管的平均电流

5、为二极管所承受的最大反向电压单相全波整流电路如图15.05(a)所示，波形图如图15.05(b)所示。15.1.3单相全波整流电路(a)电路图图15.05单相全波整流电路(b)波形图根据图15.05（b）可知，全波整流电路的输出，与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为：流过负载的平均电流为：二极管所承受的最大反向电压单相全波整流电路的脉动系数S与单相桥式整流电路相同。注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。整流电路既有交流量，又有直流量，通常对:输入（交流）—-用有效值或最大值；输出（交直流

6、）-—用平均值；整流管正向电流—-用平均值；整流管反向电压-—用最大值。单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过，而半波和全波整流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高，在同样的功率容量条件下，体积可以小一些。单相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。解：变压器副边电压有效值考虑到变压器副绕组及二极管上的压降，变压器副边电压一般应高出5%~10%，即取U=1.1111122V每只二极管承受的最高反向电压例：单相桥式整流电路，已知交

7、流电网电压为220V，负载电阻RL=50，负载电压Uo=100V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。解：整流电流的平均值I=1.11Io=21.11=2.2A变压器副边电流有效值变压器容量S=UI=1222.2=207.8VA例：单相桥式整流电路，已知交流电网电压220V，负载电阻RL=50，负载电压Uo=100V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。流过每只二极管电流平均值举例：4试分析图示桥式整流电路中的二极管D2或D4断开时负载电压的波形。如果D2或D4接反，后果如何？如果D

8、2或D4因击穿或烧坏而短路，后果又如何？uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3解：当D2或D4断开后电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和D3导通，负载中有电流流过，两端有电压uo=u；负半周时，D1和D3截止，负载中无电流通过，两端无电压，u0=0。波形如图所示。uououπ2π3π4πtwtwπ2π3π4πui+_+_u+_RLD2D4D1D3如果D2或D4接反则正半周时，二极管D1、D4或D2、D3导通，电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因此变压器及D1、D4或D