直流稳压电源（最后用这个PPT）模拟电子技术第10章直流稳压电源课件.ppt

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1、电子技术第十章直流稳压电源模拟电路部分第十章直流稳压电源§10.1小功率整流滤波电路§10.2串联反馈式稳压电路regulatedpowersupply电源变压器:将交流电网电压v1变为合适的交流电压v2。整流电路:将交流电压v2变为脉动的直流电压v3。概述滤波电路:将脉动直流电压v3转变为平滑的直流电压v4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压vo的稳定。v2v3v4vo整流电路滤波电路稳压电路v1负载整流电路滤波电路稳压电路整流电路的任务：把交流电压转变为脉动的直流电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。为分析简单

2、起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。10.1.1单相整流电路§10.1小功率整流滤波电路1单相半波整流(halfwaverectifier)电路的工作原理v2>0时，二极管导通。iLv1v2aTbDRLvL忽略二极管正向压降：vL=v2v1v2aTbDRLvLiL=0v2<0时，二极管截止,输出电流为0。vL=0(1)输出电压平均值（VL）：输出电压波形：v1v2aTbDRLvL主要电路参数vLv1v2aTbDRLvLiL(2)输出电流平均值（IL）：(3)脉动系数(ripplefactor)（S）：S定义：整流输出

3、电压的基波峰值Vo1m与平均值VL之比。纹波系数Kγ：输出电压中谐波的总有效值和直流分量之比。(1)二极管上的平均电流：(2)二极管上承受的最高电压：v1v2aTbDRLvLiL整流元件参数的计算2单相桥式整流电路的工作原理桥式整流电路(bridgerectifiercircuit)+−v2正半周时电流通路v1v2TD4D2D1D3RLvL桥式整流电路−+vLv1v2TD4D2D1D3RLv2负半周时电流通路整流桥的简化画法v2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:AD1RLD3Bv2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:BD2RL

4、D4A输出是脉动的直流电压！桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形vD4,vD2vD3,vD1v2D4D2D1D3RLvLABv2vL桥式整流电路的主要参数1.整流输出电压平均值（VL）负载上的(平均)电流IL:一、负载上的直流电压与脉动系数整流输出电压的平均值VL和输出电压的脉动系数S是衡量整流电路性能的两个主要指标。2.脉动系数和纹波系数用傅氏级数对桥式整流的输出vL分解后可得:平均电流(ID)与反向峰值电压(VRM)是选择整流管的主要依据。二极管截止时两端承受的最大反向电压：二、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

5、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。例：在桥式整流电路中，已知变压器副边电压有效值V2=30V，负载电阻RL=100Ω，求：（1）输出电压与输出电流平均值各是多少？解:输出电压平均值输出电流平均值二极管的最大整流平均电流ID应满足二极管的最高反向电压VRM应满足（2）当电网电压波动范围为±10%，二极管的最大整流平均电流ID与最高反向工作电压VRM至少应选取多少？解:（3）若整流桥中的二极管D1开路或短路，分别产生什么现象？若D1开路，则电路仅能实现半波整流；若D1短路，则在v2的负半周将变压器的副边电压全部加在D2上，D2将因电流过大

6、而烧坏，且D2烧坏后，可能会烧坏变压器。v1v2TD4D2D1D3RLvL滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波平滑直流电压原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。§10.1.2滤波电路1电容滤波电路以单相桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。一、滤波原理桥式整流电容滤波电路av1v2v1bD4D2D1D3RLvLSC+–（1）RL未接入时(忽略整流电路内阻)vLωt设t1时刻接通电容t1整流

7、电路为电容充电充电结束av1v2v1bD4D2D1D3RLvLSC+–v2ωt没有电容时的输出波形（2）RL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)VLωt电容通过RL放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，vL会逐渐下降。av1v2v1bD4D2D1D3RLvLSC+–v2ωtvLωt只有整流电路输出电压大于vL时，二极管才有电流iD。因此二极管电流是脉冲波。二极管的电流iDav1v2v1bD4D2D1D3RLvLSC+–iD可见，采用电容滤波时，整流管的导通角较小。v2ωtvLωt电容充电时，电容电压小于v2。RLC越小，

8、输出电压越低。（3）RL接入（且RLC较大）时(考虑