最新chapter18直流稳压电源幻灯片.ppt

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1、chapter18直流稳压电源在工农业生产中，主要采用交流电，但在某些场合，例如电解、电镀、蓄电池充电等，都要用直流电源供电。为了得到直流电，除用直流发电机外，目前广泛采用各种半导体直流电源。直流电源通常利用半导体二极管的单向导电作用，将市电220V50Hz的交流电变为单方向流动的脉动电压，再经稳压电路稳压，输出较为稳定的直流电压。本章主要讨论小功率直流电源常用的整流电路，滤波电路的工作原理。第18章　直流稳压电源半导体直流电源的原理整流变压器：将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。整流电路：将交流电压变换为单向脉动电压。滤波器：减小整流电压的脉动程度。稳压环节：在交流电源电压波动或负

2、载变动时，使直流输出电压稳定。u4uou3u2u1交流电源负载变压整流滤波稳压例：有一单向半波整流电路，如图所示：已知负载电阻,变压器的二次侧电压，试求U0、I0及URM，并选用二极管。–++–aTrDuoubRLio18.1.2单相桥式整流电路2.工作原理u正半周，Va>Vb，二极管D1、D3导通，D2、D4截止。3.工作波形1.电路结构－uotRLuiouo1234ab+–+–－u18.1.2单相桥式整流电路RLuiouo1234ab+–+–uotuu负半周，Vb>Va，二极管D2、D4导通，D1、D3截止。－3.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值IoL

3、LRURUI9.0oo==(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压URM2*0.45U=0.9U=oD0.5II==0.45LRU例18.1.2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。uouπ2π3π4πtwtwπ2π3π4πoo如果D2或D4接反则正半周时，二极管

4、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。uo+_~u+_RLD2D4D1D3小功率直流稳压电源的组成u4uou3u2u1交流电源负载变压整流滤波稳压18.2滤波器滤波原理：滤波电路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，达到平滑输出电压波形的目的。18.2.1电容滤波器1.电路结构2.工作原理u>uC时，二极管导通，电源在给负载RL供电的同时也给电容充电，uC增加。u

5、–aDuoubRLio=uC3.工作波形二极管承受的最高反向电压为。uoutOtO4.电容滤波电路的特点(T—电源电压的周期)(1)输出电压的脉动程度与平均值Uo与电容器的放电时间常数RLC有关。RLC越大电容器放电越慢输出电压的平均值Uo越大，波形越平滑。近似估算取：Uo=1.2U(桥式、全波）Uo=1.0U（半波）为了得到比较平直的输出电压(2)外特性曲线有电容滤波1.4U无电容滤波0.45UUooIO结论采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。(3)流过二极管的瞬时电流很大RLC越大

6、ＵO越高，IO越大整流二极管导通时间越短iD的峰值电流越大。iDtuotOO例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=200，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。流过二极管的电流二极管承受的最高反向电压变压器副边电压的有效值uRLuo++––~+C解：1.选择整流二极管可选用二极管2CZ52BIOM=100mAUDRM=50V例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=200，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。取RLC=5T/2已知RL=200uRLuo++––~

7、+C解：2.选择滤波电容器可选用C=250F，耐压为50V的极性电容器18.2.2电感电容滤波器1.电路结构LuRLuo++––~+C2.滤波原理对直流分量:XL=0，L相当于短路,电压大部分降在RL上。对交流分量:f越高,XL越大,电压大部分降在L上。因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。当流过电感的电流发生变化时，线圈中产生自感电势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合，