模拟电子 第十章-直流电源课件.ppt

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1、模拟电子技术基础FundamentalsofAnalogElectronic第十章直流电源第十章直流电源§10.1直流电源的组成§10.2单相整流电路§10.4稳压管稳压电路§10.5串联型稳压电路§10.6开关型稳压电路§10.3滤波电路§10.1直流电源的组成直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用改变电压值通常为降压交流变脉动的直流减小脉动1)负载变化输出电压基本不变；2)电网电压变化输出电压基本不变。直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。半波整流全波整流

2、在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动±10％，且负载有一定的变化范围。§10.2单相整流电路一、对整流电路要研究的问题二、单相桥式整流电路三、单相桥式整流电路一、对整流电路要研究的问题1.电路的工作原理：即二极管工作状态、电路波形的分析2.输出电压和输出电流平均值：即输出脉动直流电压和电流平均值的求解方法3.整流二极管的选择：即二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压的分析为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。整流二极管的伏安特性：实际特性理想化特性理想二极管的正向导通电压

3、为0，即正向电阻为0；反向电流为0，即反向电阻为无穷大。二、单相半波整流电路1.工作原理u2的正半周，D导通，A→D→RL→B，uO=u2。u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2；uO=0。2.UO（AV）和IL（AV）的估算已知变压器副边电压有效值为U23.二极管的选择考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：三、单相桥式整流电路u2的正半周A→D1→RL→D3→B，uO=u2u2的负半周B→D2→RL→D4→A，uO=-u2四只管子如何接？集成的桥式整流电路称为整流堆。1.工作原理若接反了呢？

4、2.输出电压和电流平均值的估算3.二极管的选择考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：与半波整流电路对二极管的要求相同例1：试分析图示桥式整流电路中的二极管D2或D4断开时负载电压的波形。如果D2或D4接反，后果如何？如果D2或D4因击穿或烧坏而短路，后果又如何？uo+_~u+_RLD2D4D1D3解：当D2或D4断开后电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和D3导通，负载中有电流过，负载电压uo=u；负半周时，D1和D3截止，负载中无电流通过，负载两端无电压，uo=0。uouπ2π3π4πtwtw

5、π2π3π4πoo如果D2或D4接反则正半周时，二极管D1、D4或D2、D3导通，电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。如果D2或D4因击穿烧坏而短路则正半周时，情况与D2或D4接反类似，电源及D1或D3也将因电流过大而烧坏。uo+_~u+_RLD2D4D1D3§10.3滤波电路一、电容滤波电路二、电感滤波电路一、电容滤波电路1.工作原理充电放电速度与正弦波下降速度相似按指数规律下降滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。考虑整流电路的内阻C越大，RL越大，τ

6、越大，放电越慢，曲线越平滑，脉动越小。2.二极管的导通角导通角无滤波电容时θ＝π。有滤波电容时θ<π，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！θ小到一定程度，难于选择二极管！简单易行，UO（AV）高，C足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。3.电容的选择及UO（AV）的估算4.优缺点整流桥的简化画法二、电感滤波电路当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的减小，从而增大二极管的导通角。电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量的感抗为ωL。适于大电流负载！讨论已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断下列情况

7、下输出电压平均值UO（AV）≈？1.正常工作；2.C开路；3.RL开路；4.D1和C同时开路；5.D1开路。§10.4稳压管稳压电路一、稳压电路的性能指标二、稳压管稳压电路的工作原理四、稳压管稳压电路的设计三、稳压管稳压电路的主要性能指标一、稳压电路的性能指标1.输出电压2.输出电流3.稳压系数表明电网电压波动时电路的稳压性能。在负载电流不变时，输出电压相对变化量与输入电压变化量之比。4.输出电阻表明负载电流变化时电路的稳压性能。在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。5.纹波电压测试

8、出输出电压的交流分量。二、稳压管稳压电路的工作原理稳定电压UZ：稳压管的击穿电压稳定电流IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流最大耗散功率PZM：允许的最大功率，PZM=IZMUZ动态电阻rz：工作在稳压状态时，rz＝ΔU/ΔI1.稳压管的伏安特性和主要参数伏安特性符号等效电路2.工作原理三.稳压管稳压电路的主要性能指标1.输出电压UO＝UZ2