项目二电源适配器

2 VL
VD3
RL
VD2
3
当V2为正半周时，VD1、VD 2 导通，VD3、VD4 截止，等效电路
见图2.2.4(a)所示
T
VD1
U2
VD2
VL I
RL
(a)
T
VD4
U2
I
VL I
VD 3
RL
(b )
v2
t 0
v
L
t 0
当V2为负半周时，VD3、VD4 导通，VD1、VD 2
截止，等效电路见图2.2.4(b)所示 综合上述分析，变压器二次电压V2（交流电压）经过整流以后，在负载RL 上得到上正下负的脉动直流电，V2的正、负半周均能得到利用，提高了电 源使用效率，四只整流二极管对边两只轮流导通，形如“桥接”，桥式整 流电路因此得名。
例2.2.1：如图2.2.3(a)，已知变压器二次电压V2为10V，负载电阻RL为 100，试选择合适的整流二极管。
解:1、求出负载电压 VL VL 0.9v2 0.9 10 9V
2、整流二极管两端承受的反向电压：
VRM 2 10 14V
3、流过整流二极管的电流：
IVM
0.5IL
0.5 VL RL
3．二极管的参数
最主要的二极管参数有两个： (1)最大整流电流IFM 也称额定工作电流，指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流， 在实际电路中流过二极管的电流若大于IFM，则会造成二极管过热损坏。 (2)最高反向工作电压URM 也称额定工作电压，指二极管工作时允许外加的最大反向电压，超过此 值，二极管可能反向击穿而损坏。为确保二极管安全工作，最高反向工 作电压常取击穿电压的1/3-1/2。 例2．1．1 二极管1N4007、1N4148最大整流电流及最高反向工作 电压分别是多少？ 解：查手册得知，1N4007的最大整流电流为1A，最高反向工作电压 为1000V；1N4148最大整流电流为100mA，最大反向工作电压为 75V。
无滤波电容 VL 0.45v2VL 0.9v2 VL 0.9v2
有滤 开路 VL v2
波电 容
负载
VL 1.4v2 VL 1.4v2
VL 1.2v2 VL 1.2v2
3、电容滤波电路的特点：
电容容量越大，滤波效果越好。但通电瞬间产生的浪涌电流也越大； 另外，电容容量的选择还与负载电流有关，表2.3.2列出了滤波电容 选用的参考值。
2．整流二极管的选择
V （1）整流输出电压估算： L 0.9v2
(2)负载电流：
IL
0.9
v2 RL
v (3)整流二极管的额定电压 RM 与额定电流 IVM
vRM 2v2 IVM 0.5IL
v 实际选用时整流二极管的参数均略要求大于 RM 、IVM
３．桥式整流电路的特点
故电源利用率高，输出电压比半波整流电路高一倍，脉动成份大大减小
0.5 9 100
0.045 A
查二极管手册，可选用1N4001二极管(其参数为1A/50V)。
2.2.3全波整流电路
１．全波整流电路结构 变压器二次绕组带中心抽头，即 v2a v2b ，当v2a、v2b分别为正
、负半周时，二极管VD1、VD 2 轮流导通，在 RL 上得到与桥式 整流电路相同的电压波形。
6V R LED
GND
解：由欧姆定律得
VR 6 1.5 4.5V
R VR 4.5V 450 IR 10mA
3、光电二极管
（1）光电池 （2）光导管
2.2 单相整流电路
学习目标： 了解整流的概念 会画三种基本整流电路 学会估算整流电路的输出电压 会根据整流电路要求选择整流二极管
2.3.1 电容滤波电路
1、电路的接法
图2.3.1 电容滤波电路
图2.3.1为电容滤波电路的典型接法，开关K闭合时，电容C称滤波电容
2、整流滤波输出电压的估算
由于加入了滤波电容，输出电压不仅变得平滑，而且电压上升了，估 算公式见表2.3.1。
表2.3.1 整流电路计算公式
半波整流 全波整流 桥式整流
T
v VD1 2a
v2b VD2
VL RL
2．整流二极管的选择
①负载电压：VL 0.9v2a 0.9v2b
②③负当载一电只流二：极IL导通0时.9，vR2L另a 一只截止的二极管将承受变压器二次绕组的全
部电压的峰值，即：VRM 2 2v2a 每只二极管通过的电流为负载电流的一半，即：IVM
1 2
当V2变成负半周，即V2电压为下正上负时，二极管因反偏而截止，负载 没有电流流过，此期间VL=0，如图2.2.2 (b)所示。
变压器次级电压（正弦波）经整流管VD整流后，负载只得到半个周期 的电压波形（半波），它的大小在变化，但方向不变，即为脉动直流电
2、整流二极管的选择
(1)负载电压 VL
VL 0.45v2
(1)发光二极管的特性 发光二极管（LED）加正向电压时导通并发光，但其门坎电压比整 流二极管高，约为1．2～2．5V，反向击穿电压较低，约为5V 。 （2）发光二极管的基本应用 要使发光二极管正常工作必须加上正向电压、合适的工作电流
例2．1．3 如图2.1.6，已知LED的工作电流为10mA， 正向导通电压为1．5V，求限流电阻R的取值。
表2.3.2 滤波电容选用
输出负载电流
IL (A)
2
1
0.5~1 0.1~0.5 0.05以下
滤波电容容量
C(uF)
3300 2200 1000
470 220—470
2.3.2 电感滤波电路
１、电路结构
2、电感滤波的特点：
电感滤波适用于负载电流较大的场合，实际使用时常常与电容组成 复式滤波电路。
2.3.3 复式滤波电路
项目二
电源适配器
2.1 晶体二极管
学习目标： 了解二极管的单向导电性 。 知道二极管的正向、反向偏置 。 会画二极管的符号 。 学会查器件手册，能根据要求选用合适的二
极管 。
2.1.1 二极管的符号与参数
1、二极管的符号
图2.1.1所示的是广泛用于电视机、扩音机、稳压电源等电子产 品的各种不同外形的二极管。
1、RC滤波电路
也称π形RC滤波电路
2、LC滤波电路
也称π形LC滤波器
本项目小结
● 认识元件是学习电路技术的第一步，是学以致用的重要阶梯，对于每 一个元件不用去探究其深奥的制造过程及工作原理，重要是的掌握其用 法及在电路中的功能，能正确选用元件是本项目的学习重点。 ● 初次接触色环电阻，对读数规则会感到较为繁锁，如色环代表的数字 意义易学易忘，故在学习中应善于总结，归纳出合适自己的记忆方法。 ● 晶体管的测量，是一项实践性较强的技能，在深刻理解测量原理后， 须反复练习、持之以恒。熟能生巧是技能训练的一大法宝。 ● 电子元件成千上万，在本项目中不可能一一涉及，掌握学习方法至关 重要，一般拿到一个陌生元件，可通过查阅器件手册、利用因特网资源、 咨询生产厂家、销售商等途径了解其功能参数。如某个集成电路，至少 应明确集成电路作用、各引脚功能、电源等参数，最好有外围典型应用 图等。做到在应用中有的放矢。
例2.1.2 图2.1.5为典型稳压管应用电路，已知稳压管稳定电压为 12V，最小稳定电流Izmin=5mA，最大稳定电流为40mA，负载电 阻RL为1KΩ，求限流电阻R的取值范围。
图2.1.5 稳压管电路
解：由上图可知，通过R电流
ID
结论：限流电阻R的取值范围 为58～176Ω。
பைடு நூலகம்
2、发光二极管
I
L
0.45 v2a RL
3．全波整流电路特点：
与桥式整流电路比较，少用了两只二极管，故电源内阻减小，但要 求变压器具有中心抽头，且整流二极管要求的最高反向工作电压比 桥式整流高一倍。
2.3 滤波电路
学习目标： 了解滤波电路的作用 会根据实际电路正确选择滤波电路类型 学会估算滤波电容容量及耐压
2.2.1半波整流电路
1、半波整流电路原理
T
VD
U2
VL RL
图2.2.1(b)中，当V2为正半周，即V2电压为上正下负时，二极管正偏而 导通，如图2.2.2 (a)所示，在RL上得到上正下负的电压，此期间 VL v2 。
T
VD
+
U2
VL
v2
RL
t
-
0
(a)
v
L
T
- VD
0
t
U2
VL RL
+
(b)
(2)负载电流
IL
0.45
VL RL
(3)整流二极管的选择
IVM
2v2 RL
3、单相半波整流电路的特点
半波整流电路最大的优点是电路简单，但输出的电压脉动成份大，电源 到用率低，仅到用了电源电压U2的半个波形(故称半波整流)。
2.2.2 桥式整流电路
1、桥式整流电路原理分析
1
T
VD4
VD1
U4 2
图2.1.1 各种二极管外形
VD
正极
负极
电流 方向
二极管符号
2、二极管的单向导电性
+
+
VD
VD
（a） 二极管正向导通
(b)二极管反向截止
动动脑 如何得出二极管的特性？
结论：
(1)正向导通 电源的正极（或正极串接电阻后）接二极管的正极，电源的负极（或负 极串接电阻后）接二极管的负端，称给二极管加正向偏置（也称正向电 压），此时二极管导通，呈现较小的阻抗，形成较大的正向电流，二极 管的这种状态称正向导通。 (2)反向截止 电源的正极（或正极串接电阻后）接二极管的负极，电源的负极（或负 极串接电阻后）接二极管的正端，称给二极管加反向偏置（也称反向电 压），此时二极管截止，呈现很大的阻抗，几乎没有电流流过，这种状 态称反向截止。 综上所述，二极管正向导通，反向截止，即二极管具有单向导电性。