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十、直流稳压电源.doc第十章直流稳压电源( 6学时) 主要内容: 小功率整流滤波电路 串联反馈式稳压电路基本要求: 掌握单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算 了解带放大器的串联反馈式稳压电路的稳压原理及输出电压的计算,三端集成稳压电源的使用方法及应用教学要点: 重点介绍单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算,介绍串联反馈式稳压电路及三端集成稳压电路的稳压原理讲义摘要: 单相整流电路一、引言整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分。稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。直流电源的方框图如图 所示。如图 二、单相桥式整流电路 ,其电路如图 所示。 单相桥式整流电路(a)整流电路(b) 波形图在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。根据图 (a) 的电路图可知: 当正半周时二极管 D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时二极管 D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图 (b) 。 (b)可知,输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为流过负载的平均电流为 L 2L 22R VR VI??流过二极管的平均电流为 2 Rmax 2VV?二极管所承受的最大反向电压流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量,可将脉动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大, 最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数 S。 所示。曲线的斜率代表了整流电路的内阻。 负载特性曲线 22 π0 22d sin 2π 1VVttVVV??????? L 2L 2LD 45 .0π 22R VR VII???)4 cos π15 42 cos π3 4π 2(2 2O?????ttVv??67 .03 2π 22π3 24 22??? VVS)( OOIfV?三、单相半波整流电路单相整流电路除桥式整流电路外,还有单相半波和全波两种形式。单相半波整流电路如图 (a) 所示,波形图如图 (b) 所示。 单相半波整流电路(a) 电路图(b) 波形图根据图 可知,输出电压在一个工频周期内,只是正半周导电,在负载上得到的是半个正弦波。负载上输出平均电压为流过负载和二极管的平均电流为 2 Rmax 2VV?二极管所承受的最大反向电压四、单相全波整流电路单相全波整流电路如图 (a) 所示,波形图如图 (b) 所示。 单相全波整流电路(a) 电路图(b) 波形图根据图 (b)可知,全波整流电路的输出,与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为 L 2L 22R VR VII???流过负载的平均电流为 22 π0 2LO 45 .0π 2 ) d( sin 2π2 1VV ttVVV??????? L 2L 2LD45 .0π 2R VR VII???22 π0 22)d( sin 2π 1VVttVVV???????二极管所承受的最大反向电压单相全波整流电路的脉动系数 S与单相桥式整流电路相同。单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过,而半波和全波整流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高,在同样的功率容量条件下,体积可以小一些。单相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波整流电路,故广泛应用于直流电源之中。注意:整流电路中的二极管是作为开关运用的。整流电路既有交流量,又有直流量,通常对:输入(交流) —用有效值或最大值; 输出(交直流) —用平均值; 整流管正向电流—用平均值; 整流管反向电压—用最大值。 滤波电路一、电容滤波电路 1)滤波的基本概念滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。电容器 C对直流开路,对交流阻抗小,所以 C应该并联在负载两端。电感器 L对直流阻抗小, 对交流阻抗大,因此 L应与负载串联。经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动