中北大学模电-直流电源.ppt

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1、第11章直流电源11.1概述11.2整流电路小结11.3滤波电路11.4稳压电路11.5三端稳压电路11.6开关稳压电路11.1概述滤波整流稳压变压交流电源负载组成框图OtuOtuOtuOtuOtu220V单向脉动电压合适的交流电压滤波稳压11.2整流电路11.2.1基本概念11.2.2单相半波整流电路11.2.3单相桥式整流电路11.2.4倍压整流电路11.2.1基本概念整流电路的任务是利用二极管的单向导电性把正、负交变的电压变成单方向脉动的直流电压。整流电路有单相整流，属于小功率整流（通常指由单相交流电源供电，功率在一千瓦以内），其中

2、包括半波整流、全波整流、桥式整流、倍压整流等。另外还有三相整流（属于大功率整流）及多相整流（属于大功率整流）。11.2.2单相半波整流电路1、电路原理tO23u2tO23uOtO23iD=iOtO23uDＶRL~220V+uｏ–u2iD+uD–2、主要参数1）、输出电压平均值2）、输出电流平均值3）、脉动系数3、二极管极限参数选择1）、最大整流平均电流2）、最高反向工作电压tO23uD【例11-1】在单向半波整流电路中，已知变压器副边电压有效值=30V，负载电阻=100，试问:1、负载电阻上的电压平

3、均值和电流平均值各为多少?2、电网电压波动范围是±10%，二极管承受的最大反向电压和流过的最大电流平均值各为多少?解：1、负载电阻上电压平均值≈0.45=0.45×30V=13.5V流过负载电阻的电流平均值2、二极管承受的最大反向电压二极管流过的最大平均电流V3RLV4V2V1u1u2ioRLV4V3V2V1+uou2u111.2.3、单相桥式整流电路输入正半周1.工作原理输入负半周+uo动画演示波形tOtOtOtO2323Im2233uOu2uDiD=iO2.参数估算1)整流输出电压平均值toto

4、toto2323Im2233uOu2uDiD=iO2)整流输出电流平均值3)脉动系数1）最大整流平均电流2)最高反向工作电压3.二极管极限参数选择totototo2323Im2233uOu2uDiD=iO4.简化画法+uoRLio~+u25.整流桥把四只二极管封装在一起称为整流桥~~【例11-3】某电子装置要求电压值为15V的直流电源，已知负载电阻等于100，试问：1、如果选用单相桥式整流电路，则变压器副边电压应为多大？整流二极管的正向平均电流最大反向峰值电压等于多少？输出电

5、压的脉动系数S等于多少？2、如果改用单相半波整流电路，则，，和S各是多少？解：1、由电路条件可知：根据给定条件，可得输出直流电流为：由公式可得此时脉动系数为：2、如改用单相半波整流电路，则利用桥式整流电路实现正、负电源三相整流电路及其波形11.2.4、倍压整流电路1．二倍压整流电路2．多倍压整流电路11.3滤波电路11.3.1电容滤波11.3.2其他滤波电路io+uo=ucRLV1V4V3V2+u11.3.1电容滤波电路1.电路和工作原理Cio+uo=ucRLV1V4V3V2+uV导通时给C充电，V截止时C向RL放电；滤波后u

6、o的波形变得平缓，平均值提高。电容充电电容放电C2.波形及主要参数当RL=时：OtuO2当RL为有限值时：通常取RC越大UO越大RL=为获得良好滤波效果，一般取：(T为输入交流电压的周期)UO=1.2U2（1）输出电压平均值（2）整流二极管的导通角加滤波电容后，只有当电容充电时，二极管才导通，因此，每只二极管的导通角都小于180o。而且，RC的值愈大，滤波效果愈好，导通角将愈小。二极管的导通角θ<π，流过二极管的瞬时电流大，故常串入一个限流电阻(1/25)RL。（3）脉动系数（4）电容滤波电路的输出特性和滤波特性(a)输出特性（

7、b）滤波特性【例11-5】一个全波整流、电容滤波电路中U2=10V，C=1000uF，当RL=20欧时，试求UO(AV)和S的值，设整流管的压降和整流内阻可忽略。解：【例11-6】在图11-10（a）所示电路中，要求输出电压平均值负载电流平均值。试问：(1)滤波电容的大小；(2)考虑到电网电压的波动范围为±10﹪，滤波电容的耐压值。解：(1)根据可知，C的取值满足的条件。电容的容量为(2)变压器副边电压有效值为电容的耐压值为实际可选取容量为300uF、耐压为25V的电容作本电路的滤波电容。[例11-7]单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f

8、=50Hz，负载电阻RL=40，要求直流输出电压UO=20V，选择整流二极管及滤波电容。[解]1.选二极管电流平均值：承受最高反压：选二极管应满足：IF(23)ID可选：2CZ55C(I