电工与电子技术 教学课件 2 作者 于荣义 电工与电子技术 - 14.pptx

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1、电工与电子技术第十四章直流稳压电源沈阳大学信息工程学院电子信息工程系直流稳压电源是常用的一种电器设备，它能根据需要提供不同等级的稳定的直流电压。这种直流电压有别于化学电池通过化学反应所提供的直流电压，而是将常用的交流电源电压变成稳定的直流电源压。直流稳压电源由个部分组成，如图14-1所示各部分的基本作用如下。图14-1直流稳压电源方框图（1）变压器：将交流电源电压经变压器变换为符合整流需要的电压等级。（2）整流器：其作用是利用二极管单向导电的特性将交流电压变换成直流电压。（3）滤波器：其作用是减小整流后直流电压的脉动程度，使其更加符合使用标准。（4）稳压器：作用是确保电源时稳定。直流稳

2、压电源其稳压性能十分重要，电源电压是否稳定，是电源的重要指标，稳定的供电压是电源带负载能力的重要标志，是直流稳压电源的重要指标。本章主要介绍整流器、滤波器和稳压器。整流器是把交流电变成直流的基本电路，是利用二极管单向导电的特点，实现把交流变成直流为目的电路。根据不同的电路结构和不同的要求又有单向半波整流电路、单向全波整流电路、三相整流电路等。我们主要介绍单向整流电路，通过单向整流电路的学习掌握整流电路的特点、分析方法，为进一步学习奠定良好的基础。14.1整流器14.1.1单相半波整流路单相半波整流电路是能够把交流变成直流的最简单的电路形式，其电路如图14-1-1（a）所示。图14-1-

3、1单相半波整流电路1．工作原理根据对直流电压的要求，选择一台合适的变压器，主要是变压器的副边电压和变压器的容量，电路中选用了一只满足要求的二极管，利用其单相导电的能力使流过负载的电流为直流，如图14-1-1（a）所示。当变压器副边电压正半周期时，二极管承受正向电压，则二极管导通，输出电压为直流，负载有电流流过，当变压器副边电压进入负半周期时，二极管承受反相电压，二极管处于截止状态，输出端无电压输出，负载中无电流流过。如图14-1-1（b）所示。由此可见，正弦交流电压的一个周期只有半个波形输出，所以称单相半波整流，实现这一过程的电路称单相半波整流电路。2．参数计算（1）整流电压整流电压是

4、指直流电压的平均值，由图14-1-1（b）可知，输出的电压的方向不变，但大小是变化的，这一电压又叫脉动直流电压。其平均值为（14-1-1）式中，为变压器副边电压的有效值。（2）整流电流整流电流是指负载中流过的直流电流的平均值，计算表达式十分简单（14-1-2）（3）二极管流过的电流由电路图可知流过二极管的电流与流过负载的电流相等，即（14-1-3）这一参数主要是选择二极管时参考。（4）二极管两端的最高电压若将二极管视为理想元件，则导通时两端电压为零，截止时则承受的电压即为电源的反相电压，反相电压的最大值为（14-1-4）这一参数主要是选择二极管时参考，要保证二极管截止状态下不被击穿，选

5、择时通常还要加安全系数，即（14-1-5）半波整流电路具有结构简单、使用元件少的特点，但整的直流电压脉动程度大、电源利用率低，以及变压器直流激磁的特点，所以这种电路只适用于要求不高的小型电源中使用。14.1.2单相桥式整流电路单相桥式整流电路是单相全波整流电路中种常用的一种电路，电路结构及波形图如图14-1-2（a）和图14-1-2（b）所示。图14-1-2单相桥式整流电路1．工作原理单机桥式整流电路结构上与单相半波整流电路的区别在于桥式整流电路由个二极管组成，每两个成为一组，其中阴极连在一起的称共阴极组；即、；阳极连在一起的称共阳极组，即、。桥式整流电路的特点是：每一时刻导通的元件为

6、两个，每组中只能有一个元件导通，且每半个周期交换一次。判断元件导通的基本方法是：共阴极组中阳极电位高的导通；共阳极组中阴极电位低的导通。具体过程是：电源电压正半周期时，共阴极组中的阳极电位高，该元件导通，共阳极组中的阴极电位低，该元件导通。这样就形成了由电源正极，负载两端电压的极性如图14-1-2（a）所示；电源电压进入负半周期时，共阴极组中的阳极电位高，该元件导通，共阳极组中的阴极电位低，该元件导通。这样就形成了由，负载两端电压的极性如图14-1-2（a）所示。由此可见，正弦交流电的一个周期，负载两端获得了两个半波的波形且方向不变，实现了全波整流，同时变压器的直流激磁得以避免。2．参

7、数计算（1）整流电压与半波整流电路相比，其直流电压的平均值应为半波整流电路的倍，即（14-1-6）（2）整流电流整流电流仍为负载中的电流，计算方式与半波相同，即（14.1-7）（3）二极管中流过的电流由于桥式整流电路中二极管轮流导通，每个元件在正弦交流电一个周期内工作的时间为半个周期，所以流过二极管的电流为（14-1-8）（4）二极管两端的最高电压若将二极管视为理想元件，则导通时其两端电压为零，截止时二极管则承受着电源的反相电压，桥式整流电路的