欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:59248704
大小:203.00 KB
页数:4页
时间:2020-09-08
《单相整流滤波电路.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第8章直流稳压电源8.1单相整流滤波电路教学要求 掌握单相桥式整流电路的工作原理; 掌握电容滤波电路的工作原理; 了解电感滤波电路、∏型滤波电路的结构及原理。引言 直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电,一般由变压、整流、滤波和稳压等几部分组成。整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分,使之成为平
2、滑的直流电压;稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定。 一、单相整流电路 (一)半波整流电路 单相半波整流电路如下图(a)所示,图中Tr为电源变压器,用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压,同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。设V为整流二极管,令它为理想二极管,RL为要求直流供电的负载等效电阻。 由图可见,负载上得到单方向的脉动电压,由于电路只在u2的正半周有输出,所以称为半波整流电路。半波整流电路结构简单,使用元件少,但整流效率低,输出电压脉动大,因此
3、,它只使用于要求不高的场合。 (二)桥式整流电路 为了克服半波整流的缺点,常采用桥式整流电路,如下图所示,图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式,故称为桥式整流。 1.工作原理和输出波形 设变压器二次电压u2=21/2U2sinωt,波形如电压、电流波形图(a)所示。在u2的正半周,即a点为正,b点为负时,V1、V3承受正向电压而导通,此时有电流流过RL,电流路径为a→V1→RL→V3→b,此时V2、V4因反偏而截止,负载RL上得到一个半波电压,如电压、电流波形图(b)中的0~π段所示。若略去二极
4、管的正向压降,则uO≈u2。 电压、电流波形在u2的负半周,即a点为负b点为正时,V1、V3因反偏而截止,V2、V4正偏而导通,此时有电流流过RL,电流路径为b→V2→RL→V4→a。这时RL上得到一个与0~π段相同的半波电压如电压、电流波形图(b)中的π~2π段所示,若略去二极管的正向压降,uO≈-u2。 由此可见,在交流电压u2的整个周期始终有同方向的电流流过负载电阻RL,故RL上得到单方向全波脉动的直流电压。可见,桥式整流电路输出电压为半波整流电路输出电压的两倍,所以桥式整流电路输出电压平均值为uO=2×0.4
5、5U2=0.9U2。桥式整流电路中,由于每两只二极管只导通半个周期,故流过每只二极管的平均电流仅为负载电流的一半,在u2的正半周,V1、V3导通时,可将它们看成短路,这样V2、V4就并联在u2上,其承受的反向峰值电压为URM=21/2U2。同理,V2、V4导通时,V1、V3截止,其承受的反向峰值电压也为URM=21/2U2。二极管承受电压的波形如电压、电流波形图(d)所示。 由上图可见,在交流电压u2的整个周期始终有同方向的电流流过负载电阻RL,故RL上得到单方向全波脉动的直流电压。可见,桥式整流电路输出电压为半波整流电路
6、输出电压的两倍。桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压UO提高,脉动成分减小了。 2.参数估算 二、滤波电路 整流电路将交流电变为脉动直流电,但其中含有大量的交流成分(称为纹波电压)。应在整流电路的后面加接滤波电路,滤去交流成分。 (一)电容滤波 1.电路和工作原理 设电容两端初始电压为零,并假定t=0时接通电路,u2为正半周,当u2由零上升时,V1、V3导通,C被充电,同时电流经V1、V3向负载电阻供电。忽略二极管正向压降和变压器内阻,电容充电时间常数近似为零,因此u
7、o=uc≈u2,在u2达到最大值时,uc也达到最大值,然后u2下降,此时,uc>u2,V1、V3截止,电容C向负载电阻RL放电,由于放电时间常数τ=RLC一般较大,电容电压uc按指数规律缓慢下降,当下降到
8、u2
9、>uc时,V2、V4导通,电容C再次被充电,输出电压增大,以后重复上述充放电过程。其输出电压波形近似为一锯齿波直流电压。 2.波形及输出电压 例题分析(点击查看) (二)其他形式滤波电路 1.电感滤波电路 电路如下图所示,电感L起着阻止负载电流变化使之趋于平直的作用。直流分量被电感L短路,交流分 量主要
10、降在L上 ,电感越大,滤波效果越好。一般电感滤波电路只使用于低电压、大电流的场合。 2.p型滤波 为了进一步减小负载电压中的纹波可采用p型LC滤波电路。由于C1、C2对交流容抗小,而电感对交流阻抗很大,因此,负载RL上的纹波电压很小。
此文档下载收益归作者所有