电工电子技术教学课件作者荣红梅项目9声控灯电路.ppt

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1、项目9声控灯电路9.1整流及滤波电路9.2直流稳压电路9.3晶闸管及可控整流电路返回9.1整流及滤波电路9.1.1单相半波整流电路图9-2所示为单相半波整流电路。它是最简单的整流电路，由整流变压器、整流元件及负载电阻组成。设整流变压器副边的电压为u2，其波形如图9-3所示。由于二极管具有单向导电性，只有它的阳极电位高于阴极电位时才能导通。在变压器副边电压的正半周时，其极性为上正下负，二极管因承受正向电压而导通。这时负载电阻上的电压为uo=u2，通过的电流为iD。在电压的负半周时，二极管因承受反向电压而截止，负载电阻上的电压为零。因此，在负载电阻上得到的是半波电压。二极管导

2、通时正向压降很小，可以忽略不计，因此，可以认为这个半波电压和变压器二次侧电压的正半波是相同的，如图9-3所示。单相半波整流电路的电压为下一页返回9.1整流及滤波电路负载电阻上得到的整流电压UO是大小变化的单相脉动直流电压，UO的大小常用一个周期的平均值来表示，单相半波整流电压的平均值为流过二极管的平均电流为在二极管不导通期间，承受反向电压的最大值就是变压器次级电压的最大值，即上一页下一页返回9.1整流及滤波电路9.1.2单相桥式整流电路单相半波整流电路使用元件少、电路简单，其缺点是只利用了电源电压的半个周期，整流输出电压的脉动较大，变压器存在单向磁化等问题。为了克服这些缺

3、点，多采用单相桥式整流电路。它由4个二极管接成电桥形式构成。如图9-4（a）所示，设电源变压器二次侧电压电路，波形如图9-5所示。在图9-4（a）所示电路中，当变压器次级电压u2为上正下负时，二极管VD1和VD3导通，VD2和VD4截止，电流i1的通路为a→VD1→RL→VD3→b，这时负载电阻RL上得到一个正弦半波电压，如图9-5中（0～π）段所示。当变压器次级电压u2为上负下正时，二极管VD1和VD3反向截止，VD2和VD4导通，电流i2的通路为b→VD2→RL→VD4→a，同样，在负载电阻上得到一个正弦半波电压，如图9-5中（π～2π）段所示。上一页下一页返回9.1

4、整流及滤波电路9.1.3滤波电路整流输出的电压是一个单方向脉动电压，虽然是直流，但脉动较大，在有些设备中不能适应（如电镀和蓄电池充电等设备）。为了改善电压的脉动程度，需在整流后再加入滤波电路。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。1．电容滤波电路图9-6所示为一单相半波整流电容滤波电路，由于电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会突变，使输出电压得以平滑，达到滤波目的。滤波过程及波形如图9-7所示。上一页下一页返回9.1整流及滤波电路利用电容滤波时应注意下列问题。（1）滤波电容容量较大，一般用电解电容，应注意电容的正极性接高电位，负极性接低电位。如果接反则

5、容易击穿、爆裂。（2）开始时，电容C上的电压为零，通电后电源经整流二极管给C充电。通电瞬间二极管流过短路电流，称浪涌电流。一般是正常工作电流Io的（5～7）倍，所以选二极管参数时，正向平均电流的参数应选大一些。同时在整流电路的输出端应串一个阻值为（0.02～0.01）R的电阻，以保护整流二极管。上一页下一页返回9.1整流及滤波电路2．电感滤波及复式滤波电路（1）电感滤波电路。由于通过电感的电流不能突变，用一个大电感与负载串联，流过负载的电流也就不能突变，电流平滑，输出电压的波形也就平稳了。其实质是因为电感对交流呈现很大的阻抗，频率越高，感抗越大，则交流成分绝大部分降到了电

6、感上，若忽略导线电阻，电感对直流没有压降，即直流均落在负载上，达到了滤波目的。电感滤波电路如图9-8所示。在这种电路中，输出电压的交流成分是整流电路输出电压的交流成分经XL和RL分压的结果，只有ωL>>RL时，滤波效果才好。一般小于全波整流电路输出电压的平均值，如果忽略电感线圈的铜阻，则Uo≈0.9U2。虽然电感滤波电路对整流二极管没有电流冲击，但为了使L值大，多用铁芯电感，但体积大、笨重，且输出电压的平均值Uo较低。上一页下一页返回9.1整流及滤波电路（2）复式滤波电路。为了进一步减小输出电压的脉动程度，可以用电容和铁芯电感组成各种形式的复式滤波电路。桥式整流电感型LC

7、滤波电路如图9-9所示。整流输出电压中的交流成分绝大部分降落在电感上，电容C又对交流接近于短路，故输出电压中交流成分很少，几乎是一个平滑的直流电压。由于整流后先经电感L滤波，总特性与电感滤波电路相近，故称为电感型LC滤波电路，若将电容C平移到电感L之前，则为电容型LC滤波电路。（3）π型滤波电路。图9-10所示为LC-π型滤波电路。整流输出电压先经电容C1，滤除了交流成分后，再经电感L上滤波电容C2上的交流成分极少，因此输出电路几乎是平直的直流电压。但由于铁芯电感体积大、笨重、成本高、使用不便。因此，在负载电流不太大而要求输出