第九章稳压电路 第1页，共32页，修改于2022年，星期一 电源变压器: 将沟通电网电压u1变为适宜的沟通电压u2。 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 整流电路: 将沟通电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为滑润的直流电压u4。 稳压电路: 铲除电网动摇及负载改动的影响,坚持输出电压uo的安稳。 §9.1 直流稳压电源的组成和功用 第2页，共32页，修改于2022年，星期一 整流电路的使命：把沟通电压转变为直流脉动的电压。 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。 为剖析简略起见，把二极管当作抱负元件处理，即二极管的正导游通电阻为零，反向电阻为无穷大。 §9.2 单相整流电路 第3页，共32页，修改于2022年，星期一 §9.2.1 单相半波整流电路的作业原理 u2 0 时，二极管导通。 iL u1 u2 a T b D RL uo 疏忽二极管正向压降： uo=u2 u1 u2 a T b D RL uo iL=0 u20时，二极管截止,输出电流为0。 uo=0 第4页，共32页，修改于2022年，星期一 uo (4) 输出电压均匀值（Uo）： (1) 输出电压波形： u1 u2 a T b D RL uo iL (3) 二极管上接受的最高电压： (2) 二极管上的均匀电流： ID = IL 第5页，共32页，修改于2022年，星期一 §9.2.2 单相全波整流电路的作业原理 u1 u2 a T b D1 RL uo D2 u2 iL (4) uo均匀值Uo： Uo=0.9U2 (1) 输出电压波形： (2) 二极管上接受的最高电压： uo (3) 二极管上的均匀电流： 第6页，共32页，修改于2022年，星期一 §9.2.3 单相桥式整流电路的作业原理 桥式整流电路 + - u2正半周时电流通路 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL uo 第7页，共32页，修改于2022年，星期一 桥式整流电路 - + u0 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u2负半周时电流通路 第8页，共32页，修改于2022年，星期一 u20 时 D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A ? D1? RL?D3?B u20 时 D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B ? D2? RL?D4?A 输出是脉动的直流电压！ u2 桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形 uD4,uD2 uD3,uD1 uo u2 D4 D2 D1 D3 RL uo A B 第9页，共32页，修改于2022年，星期一 几种常见的硅整流桥外形： + A C - ~+~- ~ + - ~ 第10页，共32页，修改于2022年，星期一 §9.2.4 整流电路的首要参数 1. 整流输出电压均匀值（Uo） 全波整流时，负载电压 Uo的均匀值为: 负载上的(均匀)电流: 一、整流输出电压的均匀值与脉动系数 整流输出电压的均匀值Uo和输出电压的脉动系数S是衡量整流电路功能的两个首要目标。 第11页，共32页，修改于2022年，星期一 S界说：整流输出电压的基波峰值Uo1m与均匀值Uo之比。 2. 脉动系数Ｓ 用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分化后可得: 第12页，共32页，修改于2022年，星期一 均匀电流(ID)与反向峰值电压(URM)是挑选整流管的首要是依据。 例如： 在桥式整流电路中，每个二极管只要半周导通。因而，流过每只整流二极管的均匀电流 ID 是负载均匀电流的一半。 二极管截止时两头接受的最大反向电压： 二、均匀电流与反向峰值电压 第13页，共32页，修改于2022年，星期一 滤波电路的结构特色: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。 沟通 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 原理：运用储能元件电容两头的电压(或经过电感中的电流)不能骤变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的沟通成份，保存其直流成份，到达滑润输出电压波形的意图。 §9.3 滤波电路 第14页，共32页，修改于2022年，星期一 §9.3.1 电容滤波电路 以单向桥式整流电容滤波为例做多元化的剖析，其电路如图所示。 一、滤波原理 桥式整流电容滤波电路 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C + – 第15页，共32页，修改于2022年，星期一 1. RL未接入时(疏忽整流电路内阻) u2 t uo t 设t1时间接通电源 t1 整流电路为电容充电 充电完毕 没有电容时的输出波形 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C + – 第16页，共32页，修改于2022年，星期一 2. RL接入（且RLC较大）时 (疏忽整流电路内阻) u2 t uo t 电容经过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，uo会逐步下降。 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C + – 第17页，共32页，修改于2022年，星期一 输出波形随负载电阻 RL 或 C 的改动而改动, Uo 和 S 也随之改动。 如: RL 愈小( IL 越大), Uo下降多, S 增大。 定论：电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变化不大的场合。 (3) 输出特性(外特性) uo 电容滤波 纯电阻负载 1.4U2 0.9U2 0 IL 第18页，共32页，修改于2022年，星期一 §9.3.2 电感滤波 电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。 电感滤波电路 u2 u1 RL L uo 第19页，共32页，修改于2022年，星期一 一、滤波原理 对直流重量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上。 对谐波重量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在XL上。 因而，在输出端得到比较滑润的直流电压。 Uo=0.9U2 当疏忽电感线圈的直流电阻时，输出均匀电压约为： u2 u1 RL L uo 第20页，共32页，修改于2022年，星期一 二、电感滤波的特色 整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平整，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺陷是电感铁芯粗笨，体积大，易引起电磁搅扰。 u2 u1 RL L uo 第21页，共32页，修改于2022年，星期一 *§9.3.3 其他方式的滤波电路 改进滤波特性的办法：采纳多级滤波。如： L-C 型滤波电路：在电感滤波后边再接一电容。 RC–? 型滤波电路：在电容滤波后再接一级RC滤波电路。 功能及运用场合别离与电容滤波和电感滤波类似。 LC –? 型滤波电路：在电容滤波后边再接L-C 型滤波电路。 第22页，共32页，修改于2022年，星期一 uo R u2 u1 C1 C2 uo1′ RL 一、 RC–? 型滤波电路 第23页，共32页，修改于2022年，星期一
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