模拟电子技术配套教学课件ppt王连英电子教案习题解答模拟电子技术 教学课件 ppt 作者 王连英电子教案习题解答 第9章.ppt

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1、第9章　直流稳压电源9.1二极管整流电路9.1.1单相半波整流电路1、电路的组成及工作原理图9.1.1（a）所示为单相半波整流电路，图9.1.1（b）为电路工作波形。由于流过负载的电流和加在负载两端的电压只有半个周期的正弦波，故称半波整流。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。即流过负载RL上的直流电流为3、整流二极管参数9.1.2单相全波整流电路1、电路及工作原理纯电阻负载的全波整流电路如图9.1.2（a）所示，实际上它是由两个半波整流电路组成的。其中Tr为次级带有中心抽头

2、的电源变压器，故加到两个二极管D1、D2的次级电压大小相等、相位相反。当v2为正半周时，D1导通而D2截止，vO＝v2，iO＝iD1＝vO/RL，iD2＝0。当v2为负半周时，D1截止而D2导通，vO＝－v2，iO＝iD2＝vO/RL，iD1＝0。v2、vO、iO和vD1的波形如图9.1.2（b）所示。iO＝iD1＋iD2为单向脉动电流，vO＝｜v2｜为单向脉动电压。2、参数计算设V，输出电压V，根据傅里叶展开式可求出全波整流电路的主要性能指标为VO（AV）≈0.9V2ID（AV）＝IO（AV）/2＝VO（

3、AV）/（2RL）＝0.45V2/RLVDRM＝2从上面的分析可知，全波整流电路输出电压的直流成分较高，纹波成分较小，但变压器次级的每个线圈只在半个周期内有电流，利用率不高。9.1.3单相桥式整流电路1、组成及工作原理常用的单相桥式整流电路如图9.1.3（a）所示，单相桥式整流的简化电路如图9.1.3（b）所示。设电源变压器副边电压为v2＝V2msinωt。v2的波形，流过负载电阻的电流、产生的电压波形如图9.1.4中所示。可见，变压器副边交流电压的极性虽在不停地变化，但负载上的电压总是上正下负，RL上得了

4、到一个单向脉动的直流全波电压，如图9.1.4中所示。(a)(b)2、参数计算（1）整流输出电压平均值：已知，负载上一个周期内的平均值（负载上的直流电压）为即，（2）负载电流平均值IO（AV）＝VO（AV）/RL＝0.9（V2/RL）（3）二极管平均电流与反向峰值电压在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流ID是负载平均电流的一半，即ID（AV）＝IO（AV）/2＝0.45V2/RL每个二极管截止时所承受的最高反向电压就是电源电压的最大值，即平均电流（ID）与反向峰值电压（

5、VDRM）是选择整流二极管的主要依据。（选择时应取二极管的额定电流≥2ID；二极管的最高反向电压≥2VDRM）。（4）脉动系数Ｓ脉动系数是指整流输出电压的基波峰值VO1M与VO平均值之比，S越小越好。9.1.4倍压整流电路在电子电路中，有时我们需要很高的工作电压。如果用变压器进行升压，那么，它的次级匝数会很多，使其体积增大。同时，对线圈的绝缘程度要求也高。用二极管构成的倍压整流电路，可以较为方便的实现升压的目的，且不必使变压器的次级电压很高。图9.1.5所示为一典型的二倍压整流电路。设，在v2正半周时，D1

6、导通，v2通过D1对C1充电，电容C1被充到v2的峰值，极性是左负右正；负半周时，D2导通，D1截止，这时C1原来所充的电压与v2的方向一致，它们叠加后为（v2＋），通过D2向C2充电，其两端的电压可达到2，如果此时将RL接C2的两端，则VO≈VC2＝2。通常将这种电路称为二倍压电路。若按这样的方法逐步链接，可得图9.1.6所示的多倍压整流电路。可以看出C3、C4等最终都将充电至2，将它们分上下两组一串联，即可得到任意倍数（整数倍）的输出电压。显然上面为偶数倍，下面为奇数倍。由于这种电路主要靠电容储能来维持

7、输出电压，在负载要求输出电压较高的情况下，其电容容量和耐压因受工艺的制约，不可能做得很大。所以，这种电路带负载能力很差，只适用于高电压小电流且负载固定不变的场合。9.2滤波电路前面讨论的整流电路的输出是单向脉动电压，含有较强的交流分量，这种脉动电压常用于蓄电池充电、电镀、电磁铁等设备。若把整流电路的输出作为电子设备的电源，接在电路中的电子设备会产生不良的影响，甚至不能正常工作，为了改善输出电压的脉动程度，在整流电路和负载间，需加接滤波电路。其波形变换关系如图9.2.1所示。脉动电压是一种非正弦的变化电压，它

8、可分解为直流分量和一组不同频率的正弦分量。所谓滤波是指把脉动直流电压中的交流分量削弱或去掉，获得比较平滑的直流电压。能削弱或去掉交流分量的电路称为滤波电路。它是利用电抗元件L、C的贮能作用，当整流后的单向脉动电流，电压大时，将部分能量贮存，反之则放出能量，达到输出电流、电压平滑的目的。滤波电路一般由电容、电感、和电阻元件组成。9.2.1电容滤波电路桥式整流电容滤波的电路如图9.2.2所示。它是一种并联滤波电路，滤