整流器和直流稳压电源
直流稳压电源原理
直流稳压电源原理
1.整流电路:直流稳压电源通常使用变压器将交流电转换为较低的交
流电压。接下来,交流电通过整流电路,将交流电转换为直流电流。经过
整流的电流是脉动的,其中包含了交流电的频率成分。
2.滤波电路:为了消除整流电路中产生的脉动电流,需要使用滤波电路。滤波电路通常使用电容器或电感器来滤除脉动电流中的交流成分,从
而得到相对平坦的直流电流。通过合理选择电容或电感元件的数值,可以
实现较好的滤波效果。
3.稳压电路:稳压电路是直流稳压电源中最重要的部分。它的作用是
根据实际需要,对输出电压进行精确的调节和稳定。常见的稳压电路包括
三端稳压器、开关稳压器和线性稳压器。其中,线性稳压器是最简单和常
用的一种,通过调整稳压管或稳压芯片的工作状态,来控制输出电压的稳
定性。
4.过载保护电路:为了保护直流稳压电源和被供电设备,通常需要设
计过载保护电路。过载保护电路可以监测并及时处理过载情况,以防止电
源过载或短路等故障。常见的过载保护电路包括过流保护、过压保护和过
热保护等。
总结起来,直流稳压电源的原理就是将交流电转换为稳定的直流电,
并通过滤波、稳压和过载保护等电路来实现。这样可以保证供电设备得到
稳定的直流电源,以确保其正常工作和性能。
除了以上介绍的基本原理,直流稳压电源还可以根据实际需求添加其
他功能电路,例如短路保护、起动和停机控制、过电压保护和低压保护等。
不同类型的直流稳压电源在工作原理和电路设计上可能会有所不同,但主要目标都是提供稳定、可靠的直流电源,以满足不同设备的工作需求。
课程设计 直流稳压电源设计
课程设计直流稳压电源设计
直流稳压电源的设计是电子技术领域的重要内容。由于它在家庭、工厂及其他环境中
的广泛使用,所以设计稳压电源具有重要的意义,从而确保电源正常的工作。
设计直流稳压电源的基本原则是确保输出电压的稳定性,即改变输入电源电压时输出
电压也不会有太大变化。传统的直流稳压电源是由稳压接收器、整流器、变压器组成,通
过调节稳压接收器的工作状态来提供稳定的输出电压。
当前直流稳压电源的一项最新的技术就是开关稳压供电技术,这是基于脉宽调制技术
的改进和发展,使用此技术可以实现输出电压和电流相对稳定,同时对输出参数调节具有
良好的动态响应性。开关稳压供电技术能够比传统的模拟电子技术实现更低的噪声,更高
的效率和低成本,适用于需要较大功率和稳定电流源的设备。
此外,还可以使用控制电路技术来设计直流稳压电源。它使用一些控制电路,如放大器、多晶硅滤波电路等器件,实现输入电压和输出电压的高稳定性以及调节输出电压的范
围是更广。对于直流电源发展到今天,采用器件的稳压技术是更为安全、可靠的电源规范。
总的来说,设计稳压电源需要考虑多种因素,其中包括分析多种方案,进行选择和比较,以便最后确定最适合自己的电源系统设计方案,确保安全、稳定、低成本和高效率。
此外,还必须考虑电压调节的精度和响应时间,以及使用的主要元器件等,确保系统的可
靠性。
自制可调直流稳压电源
自制可调直流稳压电源
在电子电路实验和项目制作中,一个可靠的直流稳压电源是不可或
缺的。通过自制一个可调直流稳压电源,您可以根据需要调整输出
电压,从而提供适合各种应用的电源。
本文将向您介绍如何自己制作一个简单但实用的可调直流稳压电源。在开始之前,请确保您具备一定的电子知识和基本的电路制作技能。
材料清单:
1. 一个适配器(输入电压220VAC,输出电压12VDC)
2. 一个变压器(输入电压220VAC,输出电压12VAC)
3. 一个桥整流器
4. 一个电容器(容量1000μF,额定电压25V)
5. 一个电位器(阻值10kΩ)
6. 一个稳压集成电路LM317
7. 一个散热器
8. 一个转接头(用于连接电路到外部电源)
步骤:
1. 首先,将适配器插头连接到转接头上并插入电源插座。确保适配
器的输出电压为12VDC。
2. 将适配器的正极连接到桥整流器的“+”端,将适配器的负极接地。
3. 将桥整流器的输出连接到电容器的正极,并将电容器的负极接地。
4. 将电容器的正极连接到稳压集成电路LM317的“输入”脚,将
电容器的负极连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚。
5. 将电位器的中间引脚连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚,将电位器的两侧引脚分别连接到稳压集成电路LM317的“调节”
脚和“输出”脚。
6. 将散热器安装在稳压集成电路LM317上以保持散热效果。
7. 将稳压集成电路LM317的“输出”脚连接到您需要供电的电路
或设备。
完成上述步骤后,您就成功地制作了一个可调直流稳压电源。
使用和调节:
1. 在使用之前,请确保所有连接都正确并没有短路。
整流和稳压电路
W7800系列稳压器外形及接线图
+10V
+
1
W7805
2
3
+5V
+
UI
_
CI 0.1~1F
Co 1µ F
Uo
_
1
2
3
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
注意:输入与输出端 之间的电压不 得低于3V!
W7900系列稳压器外形及接线图
-10V
–
2
W7905
1
3
-5V
–
UI
+
CI 0.1~1F
R3
R RW1
R1
RW RL
+
UI
_
RW2 UB2 R 2
UO _
R3 、 T2比较放大 R 、 UZ基准电压
2. 一种实际的串联式稳压电源
+
R3
UC2 (UB1 )
T1 T2
R RW1
R1 RW
+
UI _
UZ
RW2 UB2 R 2
RL
UO
_
稳压原理
当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高时 Uo Uo UB2
常用稳压电路 (小功率设备) 稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
开关型 稳压电路
电路最简单, 但是带负载能 力差,一般只 提供基准电压, 不作为电源使 用。
整流与稳压
3.10 整流与稳压
一、实验目的
1. 熟悉三端式集成稳压器的主要性能;
2. 掌握变压器变压,桥式整流,电容滤波,三端式集成稳压器稳压的小功率直流稳压
源的设计;
3. 学会稳压电源的调试与测量方法。 二、实验原理
直流稳压电源一般由电源变压器,整流,滤波和稳压电路等四部分组成。
电压变压器是将电网220V 的交流电压变为所需要的电压值送入整流电路,整流电路再将交流电压变成脉动的直流电压。滤波电路是将脉动的直流电压的纹波加以滤除,得到平滑的直流电压。稳压电路的作用是当电网电压波动,负载和温度变化时,能维持输出直流电压的稳定。
1. 桥式整流电路
利用二极管的单向导电特性,将交流电压变换为单向脉动直流电的电路,称为整流电路。如图3-10-1所示。
(b)波形图
T r
(a)原理图
图3-10-1 桥式整流电路
图中,T r 为电源变压器,它将电网交流电压V 1变成整流所需的交流电压V 2。接成电桥形式的二极管D 1~D 4为整流元件,也可用整流桥堆代替,原理相同。RL 为整流电路的负载电阻,其两端的电压V o 为整流输出电压。
由原理可知,V 2的正,负半周都有整流电流流过负载。因此,该电路常又称作全波桥式整流电路。
其整流输出电压的平均值,我们可求出,即 22
09.022V V V ==π
3-10-1
相应地,二极管的平均电流
L
o D R V I I ⋅==
221
0 3-10-2
二极管在截止时所承受的最大反向电压
22V V RM = 3-10-3
我们在选用整流二极管时,其最大整流电流和最高反向电压应分别大于以上两式计算出的I D 和V RM 值。
直流稳压电源实验报告
直流稳压电源实验报告
引言:
直流稳压电源是工程技术领域中常用的一种电源类型,用于为
各种电子设备提供稳定的直流电压。本实验旨在通过搭建和测试
一个简单的直流稳压电源电路,并对其性能进行评估。
一、实验目的
本实验的目的是通过实际搭建一个直流稳压电源电路,并测试
其输出电压的稳定性、负载能力以及温度特性。
二、实验材料和设备
(1)电源变压器:用于将交流电压转换为所需的直流电压。
(2)整流电路:将交流电压经过整流、滤波后得到直流电压。
(3)稳压电路:用于保持输出电压的稳定性。
(4)负载电阻:用于模拟实际负载情况。
(5)示波器:用于测量输出电压的波形和稳定性。
三、实验步骤
1. 搭建电路:根据实验材料和设备,按照直流稳压电源电路的
原理图搭建电路。
2. 接通电源:将电源变压器接通交流电源,确保电路正常工作。
3. 测试无负载情况下的输出电压:使用示波器测量电源输出端
的电压波形,并记录输出电压的值。通过观察波形和测量数值,
评估电源的稳定性。
4. 连接负载电阻:将负载电阻与电源输出端连接,重复步骤3,测试带负载情况下的输出电压稳定性。观察波形和测量数值,分
析电源在不同负载下的输出特性。
5. 测试电源的温度特性:在电源工作过程中,测量电源的温度
变化,并记录下来。通过观察温度变化的趋势,了解电源在长时
间工作过程中的稳定性和热耗散能力。
四、实验结果与分析
在进行实验过程中,我们记录下了各个测试点的数据,并进行
了综合分析。
首先,通过对无负载情况下的电压波形观察发现,在理想情况下,输出电压应当呈恒定直流的形式,不应出现明显的波动。同
输入交流220v输出直流5v的直流稳压电源方案论证
输入交流220v输出直流5v的直流稳压电源方案论证要设计一个输入交流220v、输出直流5v的直流稳压电源方案,需要考虑以下几个方面:
1. 稳压芯片选择:需要选择能够稳定输出5v的稳压芯片,如Vref电感耦合器(VRM)或LM317等。
2. 整流器:需要选择能够将交流220v转换为直流电流的电路,可以使用二极管或者三极管等元件进行整流。
3. 滤波器:为了避免交流分量的干扰,需要添加滤波器,可以使用电容或者电感等元件进行滤波。
4. 稳压电源电路:将整流器输出的直流电流经过稳压芯片的输入端,再将稳压芯片的输出连接到滤波器的输出端,从而实现输出直流5v的稳定电压。
下面是一个简单的直流稳压电源方案论证:
1. 选择VRM芯片:使用Vref电感耦合器(VRM)作为稳压电源的核心元件,可以保证输出电压的稳定性和精度。Vref电感耦合器的输出电压范围在1.2-1.8V之间,可以满足输出电压要求。
2. 整流器:使用二极管或者三极管等元件进行整流,可以将交流220v转换为直流电流。由于二极管的特性,整流器的输出电压波形会发生失真,需要添加滤波器来滤除交流分量。整流器的电流大小可以通过调整二极管或三极管的选择来调节。
3. 稳压电路:稳压电路由VRM芯片的输入端、滤波器的输出端和稳压芯片的输出端组成。通过调整VRM芯片的参数,可以调节稳压芯
片的输出电压,从而实现输出直流5v的稳定电压。稳压芯片的参数可以通过手册或者仿真软件进行调整。
4. 电源线路:由于稳压电源需要连接到外部电路,需要适当的电源线路设计,以确保稳定的输出电压和抗干扰能力。可以使用电缆或者电感等材料来保护电源线路和稳压芯片。
直流稳压电源电路原理
直流稳压电源电路原理
引言:
直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,用于提供稳定的直流电压给其他电路或设备。本文将介绍直流稳压电源的基本原理和工作方式。
一、直流稳压电源的作用
直流稳压电源的主要作用是将交流电转换为稳定的直流电,并保持输出电压的稳定性。在电子设备中,许多电路和元件需要稳定的直流电源才能正常工作,因此直流稳压电源起到了至关重要的作用。
二、直流稳压电源的组成
直流稳压电源一般由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
1. 变压器:变压器主要用于将交流电转换为所需的电压等级。通过变压器可以实现输入电压的升降和隔离。
2. 整流电路:整流电路用于将交流电转换为直流电。常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路等,它们通过将交流电的负半周或正半周削弱或截断,使得输出电流为单向的直流电流。
3. 滤波电路:滤波电路用于去除整流电路输出的脉动成分,使得输出电压更加平稳稳定。常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波
4. 稳压电路:稳压电路用于保持输出电压的稳定性。常见的稳压电路有基准稳压电路、串联稳压电路和并联稳压电路等。它们通过调节电阻、二极管或场效应管等元件的导通和截止状态,来控制输出电压的大小和稳定性。
三、直流稳压电源的工作原理
直流稳压电源的工作原理是基于负反馈控制的。稳压电路通过不断检测输出电压与设定的参考电压之间的差异,然后根据差异的大小来控制输出电路的导通和截止,从而实现对输出电压的调节和稳定。
当输出电压低于设定的参考电压时,稳压电路会增大导通元件的导通程度,增加输出电压;当输出电压高于参考电压时,稳压电路会减小导通元件的导通程度,减小输出电压。通过这种负反馈控制,稳压电路能够快速地调整输出电压,使其保持在设定的稳定值附近。
直流稳压电源工作原理
直流稳压电源工作原理
直流稳压电源是一种用于稳定输出恒定电压的电力设备。其工作原理如下:
1. 输入电源:直流稳压电源通常采用交流供电,输入电源的电压可以是变化的。输入电压经过整流电路转换为脉动较小的直流电压。
2. 滤波电路:为了去除转换后的直流电压中的脉动成分,直流稳压电源通常会设计滤波电路。滤波电路由电容器和电感器组成,能够平滑输出的直流电压。
3. 稳压电路:稳压电路的主要功能是保持输出电压的稳定性。稳压电路中常用的元件是稳压二极管,也可以通过调节电路中的元件阻值,如可变电阻或电流控制元件,来控制输出电压的稳定性。
4. 负载限制:直流稳压电源可以通过添加负载限制来保护输出电路。负载限制可以是过流保护电路、过温保护电路等,防止输出电流过大或温度过高而对电源或负载造成损害。
5. 反馈控制:直流稳压电源通常会采用反馈控制原理来实现输出电压的稳定性。反馈电路中的传感器会监测输出电压,一旦输出电压发生变化,就会通过控制电路调整稳压电路中的元件,以使输出电压保持在设定的稳定水平。
通过以上工作原理,直流稳压电源能够实现稳定输出恒定电压的功能,广泛应用于各种电子设备和实验室实验中。
直流稳压的电源原理及应用
直流稳压的电源原理及应用
1. 引言
直流稳压电源是一种用于提供稳定直流电压的电气设备。它在各种电子设备的设计和应用中起着至关重要的作用。本文将详细介绍直流稳压电源的原理以及其在工业、通信和实验室等领域的应用。
2. 直流稳压电源的原理
直流稳压电源的工作原理基于负反馈控制系统。它由三个基本组件组成:功率变压器、整流电路和稳压电路。
2.1 功率变压器
功率变压器主要用于将交流电源的电压转换为合适的电压范围,以供整流电路使用。它通过变压器原理将输入电压经过变压器变化为所需的输出电压。
2.2 整流电路
整流电路将输入的交流电转换为直流电。最常用的整流电路是桥式整流电路,它由四个二极管组成。桥式整流电路能够将输入的交流电转换为具有较低纹波的直流电。
2.3 稳压电路
稳压电路用于控制输出直流电压的稳定性。它通过使用稳压器件(如稳压二极管、Zener二极管等)将电源的输出电压保持在设定的稳定值上。稳压电路能够抵御负载变化和电源波动,以保持输出电压的稳定性。
3. 直流稳压电源的应用
3.1 工业领域
在工业领域,直流稳压电源被广泛应用于各种生产设备和自动控制系统中。它可以为各种工业设备提供稳定的直流电源,确保设备的正常工作。例如,直流稳压电源可以用于机械加工设备、焊接设备以及机器人控制系统等。
3.2 通信领域
直流稳压电源在通信领域也有重要的应用。它可以提供稳定的直流电源给各种通信设备,如基站、通信终端等,以保持通信设备的正常运行。此外,直流稳压电源还可以用于通信信号传输和信号调试等技术要求较高的领域。
3.3 实验室应用
直流稳压电源电路原理
直流稳压电源电路原理
直流稳压电源是一种电子设备,被广泛应用于各个领域中。它的主要功能是将来自交流电源的电流转换为稳定的、恒定的直流电源,并确保输出电压在负载变化或输入电压波动时保持稳定。
直流稳压电源的核心原理是通过使用稳压电路来实现稳定输出。稳压电路通常由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
变压器是直流稳压电源的第一步,它将输入的交流电压转换为所需的低压交流电压。接下来,整流电路将交流电压转换为直流电压。整流电路通常由二极管桥组成,将正半个周期的交流电压转换为正向直流电压。
然后,滤波电路被用来平滑输出电压的纹波,并降低传输过程中的电压噪声。滤波电路通常由电容器和电感器构成,电容器用于储存电荷,并将它们释放到负载上,从而平滑输出电压。
最后,稳压电路用于确保输出电压的稳定性。它通过调节电路中的元件阻抗来维持恒定的输出电压。常见的稳压电路包括三端稳压器和集成稳压器。三端稳压器通过调节其内部的电阻来维持恒定的输出电压,并将其传递给负载。集成稳压器使用内部反馈机制来监测输出电压,并根据需要调节其电流来保持输出电压的稳定。
总之,直流稳压电源的原理是通过变压器转换交流电压为直流电压,然后通过整流、滤波和稳压电路来确保输出电压的稳定
性。这种电路有助于提供稳定的电源供电,以满足各种设备和电子应用的需求。
直流稳压电源的组成及作用
直流稳压电源的组成及作用
直流稳压电源是电子设备中必不可少的一种电源,具有电压稳定、电流稳定、负载适应能力强等特点,能够为各种电子元器件提供稳定的直流电源,因此被广泛应用于电子系统、通信系统、工业控制等领域。那么,直流稳压电源的组成及作用是怎样的呢?我们来一起了解一下。
一、组成
1. 变压器
直流稳压电源的第一部分就是变压器。变压器主要作用是将市电高电压转化为合适的低电压。由于电子设备需要的直流电压一般比较低,因此采用变压器对高压进行降压,以适应其工作要求。
2. 整流电路
变压器降压后,流入整流电路。整流电路就是把交流电转化为直流电的装置。整流电路有几种不同的类型,其中最常见的两种是单相整流和三相整流。单相整流将交流电转化为相对稳定的直流电,而三相整流更适用于大功率、高电流的应用。
3. 滤波电路
在整流电路中,虽然已经实现了将交流电转化为直流电的过程,但由
于交流电含有的波动成分仍然存在,因此需要通过滤波电路进行处理。滤波电路可以在一定程度上平滑电流的起伏,以保证电路的稳定性。
4. 稳压电路
电源稳定性是直流稳压电源的关键之一,而稳压电路则是保证电源电
压稳定的部分。稳压电路利用的是负反馈技术,将扰动反馈到输入端,以保证输出端电压恒定。
二、作用
直流稳压电源的作用主要包括以下几个方面:
1. 提供稳定的直流电源
直流稳压电源能够提供稳定的直流电源,满足各种电子元器件对电源
电压、电流的要求。这使得电子设备能够正常工作,避免了因电源不
稳定而引起的故障和损失。
2. 保护电子元器件
直流稳压电源在供电的同时还能对电子设备进行保护。在电流、电压
直流稳压电源工作原理
直流稳压电源工作原理
直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电的电子设备。它在电子设备、通信设备、工业控制系统等领域得到广泛应用。其工作原理主要包括整流、滤波、稳压等几个关键环节。
首先是整流环节。交流电源一般是通过变压器将电压升高或降低,然后经过整流桥等元件将交流电转换为直流电。整流桥一般由四个二极管组成,可以将交流电转换为单向的直流电。在整流过程中,由于二极管的导通特性,交流电的负半周被截去,只保留了正半周的电压波形。这样就得到了一个近似的直流电压波形。
接下来是滤波环节。由于整流后的直流电压波形仍然存在一定的波动,需要通过滤波电路来去除掉这些波动。滤波电路一般由电容器和电感器组成。电容器能够对电压进行积分,从而平滑直流电压波形;而电感器则能够对电流进行积分,从而减小电流的波动。通过合理设计电容器和电感器的参数,可以有效地去除直流电压波形中的纹波成分,得到稳定的直流电压。
最后是稳压环节。稳压电路是直流稳压电源的关键部分,它能够保持输出电压在一定范围内的稳定性。常见的稳压电路包括电阻
稳压、二极管稳压、三端稳压等。其中,三端稳压器是一种常用的稳压电路,它具有稳定的输出特性和较低的输出阻抗。通过对稳压器的电路设计和参数选择,可以实现对输出电压的精确控制和稳定性。
总的来说,直流稳压电源工作原理是通过整流、滤波和稳压等环节,将交流电转换为稳定的直流电。通过合理的电路设计和元件选择,可以实现对输出电压的精确控制和稳定性。直流稳压电源在现代电子设备中起着至关重要的作用,它为各种电子设备提供了稳定可靠的电源支持。
串联型直流稳压电源实验报告
串联型直流稳压电源实验报告
一、实验介绍
串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型,它可以将交流电转化为稳定的直流电,并且可以调节输出的电压和电流。本次实验旨在通过搭建一个串联型直流稳压电源,加深对其原理和构造的理解,并掌握其使用方法。
二、实验器材
1.变压器:输入220V,输出18V/2A
2.桥式整流器:4个1N4007二极管
3.滤波电容:2200uF/35V
4.稳压管:LM317T
5.可变电阻:10KΩ
6.固定电阻:240Ω、330Ω、1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ各若干个
7.万用表
三、实验步骤
1.将变压器的输入线接入市电(220V),输出线接入桥式整流器中间
两个引脚。
2.将桥式整流器两端分别连接滤波电容正负极。
3.将LM317T三个引脚依次连接可变电阻中间引脚、固定电阻240Ω中间引脚和滤波后的正极。
4.将固定电阻330Ω连接在LM317T的调节引脚和负极之间。
5.将固定电阻1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ分别连接在可变电阻两端和负极之间,以便调节输出电压。
6.使用万用表测量输出电压和电流。
四、实验结果
通过搭建串联型直流稳压电源,我们成功地将220V的交流电转化为了稳定的直流电,并且可以通过调节可变电阻和固定电阻的值来控制输出的电压和电流。经过实验测量,我们得到了以下数据:
输出电压:0-15V可调
输出电流:0-2A可调
五、实验分析
1.桥式整流器的作用是将交流信号转化为直流信号,滤波器则可以去除直流信号中的杂波。
2.LM317T是一种常见的线性稳压器件,它可以通过控制其输入端与
输出端之间的参考电压来实现对输出端稳定直流电压的调节。
直流电源系统工作原理
直流电源系统工作原理
直流电源系统的工作原理如下:
1. 交流电源供应- 从电网获得的交流电源先经过变压器降压,
然后进入整流器。
2. 整流器转换- 整流器将交流电转换为直流电。整流器中通常
采用二极管或者可控硅等器件,将交流电的正半周或者负半周削平,输出为单向脉动的直流电。
3. 滤波器滤波- 由于整流后的直流电仍然有脉动成分,需要通
过滤波器来平滑输出电压。滤波器通常采用电容器和电感器组成,电容器可以储存电能使电压平滑,而电感器则可以阻挡高频噪声。
4. 稳压器稳压- 稳压器用于保持输出电压的稳定性。稳压器通
常采用稳压电路,通过负反馈原理,监测输出电压,并通过控制电压调节器的引脚来调整输出电压,使其保持在设定的稳定值。
5. 输出电源- 经过稳压调整后的直流电作为输出电源供应给需
要的设备。输出电源通常设计为可调节或固定稳压的直流电源,根据实际需要来提供恒定输出电压和电流。
整个工作过程中,直流电源系统需要准确地将交流电转换为直流电,并滤除脉动和噪声,同时保持输出电压的稳定性,以满足各种设备对电源的要求。
简述直流电源的组成及作用
简述直流电源的组成及作用
直流电源是一种能够提供稳定直流电压输出的电子设备。它由多个组成部分组合而成,每个部分都有着特定的作用,共同完成直流电源的功能。
直流电源的主要组成部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。首先是变压器,它负责将交流电源的电压调整到适合直流电源工作的电压范围。变压器通过电磁感应原理将输入的交流电变成所需的低电压交流信号。接下来是整流器,它将交流电转换为直流电。常见的整流器有二极管整流器和可控整流器,其中二极管整流器是最常用的类型。整流器通过将交流信号的负半周或正半周去除,从而实现交流到直流的转换。然后是滤波器,它的作用是去除直流电中的纹波,使输出电压更加稳定。滤波器通常由电容器和电感器组成,通过存储和释放电荷来平滑输出电压。最后是稳压器,它的作用是将滤波后的直流电压稳定在一个固定的数值,确保电源输出的稳定性。稳压器通常使用稳压二极管或稳压集成电路实现。
直流电源的作用是为电子设备提供稳定的直流电压。在现代电子设备中,许多电路和器件都需要直流电源才能正常工作。直流电源可以提供稳定的电压和电流输出,确保电子设备的正常运行。例如,在电子通信系统中,直流电源用于为通信设备提供稳定的电力供应;在计算机系统中,直流电源用于为主板、硬盘和显卡等组件提供电能;在工业自动化系统中,直流电源用于驱动电机、控制器和传感
器等设备。
直流电源是一种能够提供稳定直流电压输出的电子设备。它由变压器、整流器、滤波器和稳压器等组成部分组合而成,每个部分都有着特定的作用,共同完成直流电源的功能。直流电源的作用是为电子设备提供稳定的直流电压,以满足电子设备的正常工作需求。直流电源在现代电子通信、计算机和工业自动化等领域中起着重要的作用,是现代科技发展不可或缺的一部分。
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IL 2
(2)整流管反向击穿电压UBR>2U′im。
半波整流只有一个整流管,所以IM>IL,且波纹大, 所以一般用得不多。
可编辑ppt
16
第9章 功率电路及系统
220V 50Hz
+ 正电压输出 +
Uo1
+ Uo2 负电压输出 -
图9—14 路
用“硅桥”实现正、负两路直流输出的全波整流电
可编辑ppt
图9—11常用整流电路 (a)半波整流;(b)全波整流;(c)桥式整流;(d)倍压整流
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第9章 功率电路及系统
+ C
(a)
L+ C
(b)
R
++
C1
C2
(c)
图9—12 常用滤波电路 (a)电容滤波;(b)电感电容Γ型滤波;(c)电阻电容Π型滤波
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第9章 功率电路及系统
二、整流滤波电路的工作原理及主要性能
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第9章 功率电路及系统
调整环节
取样环节
UB Ui
输入直流电压 (不稳定)
US - A +
比较放大环节
R1 RW
UREF R2
基准环节
Uo
RL
输出直流电压 (稳定)
图9—15 串联型稳压电源框图
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第9章 功率电路及系统
二、主要参数
1.主要指标
1)稳压系数S
S表示输出电压相对变化量与输入电压相对变化量
n N2 U2 N1 22V0
2)滤波电容估算值 滤波电容的选择要满足下式,即
R LC
L
(3
~
5)
T 2
此时,波纹电压峰峰值Urpp约为
U rpp
I LT 2C L
式中:T为交流电网信号周期;IL为负载电流。
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(9—30) (9—31)
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第9章 功率电路及系统
3)整流管的选择
(1)整流管最大允许电流 I M
1. 工作原理
如图9—13所示,全波整流的变压器有中心抽头, 且要求次级两绕组十分对称,整流管V1、V2接于变压 器次级两端和负载之间,采用简单电容滤波。
设滤波电容电压初始值uC(0)=0,当u″i为正半周时, V1导通,V2截止,u′i给C充电。由于二极管内阻较小, 充电时常数较小,uC上升快。当uC上升到等于u′i(t1)时, V1、V2均截止,电容C通过负载RL放电,uo下降。
电子系统设计
整流器和直流稳压电源
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第9章 功率电路及系统
9—2 整流器和直流稳压电源
流稳压电源是所有电子设备的重要组成部分,它 的基本任务是将电力网交流电压变换为电子设备所需 要的稳定的直流电源电压。直流电源的一般组成如图 9—10所示。其中变压器是将电网电压(220V、50Hz)变 换为所需的交流电压;整流是将变压器次级交流转换 为单向脉动直流;滤波是将整流后的波纹滤除。
(9—27)
U o 1 . 414 U i
一般情况下(RL ≠∞,C≠0),Uo的估算值为
U o 1 . 2 U i
(9—28) (9—29)
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第9章 功率电路及系统
式中U′i为变压器次级单边交流电压有效值,U′im
为交流振幅。根据式(9—28),可以由Uo算出U′i,从而
算出变压比
之比,即
U o
S
Uo U i
负载不变
Ui
(9—32)
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第9章 功率电路及系统
2)输出电阻Ro Ro表示负载变化(IL变化)对输出电压的影响,即
Ro
Uo I L
Ui不变
一般稳压器的Ro为mΩ数量级。
(9—33)
3)温度系数ST ST表示温度变化对输出电压的影响,其表达式为
ST
Uo T
(c)计算机仿真波形(为看清输出波纹,故意将滤波电容值取得很小,
实际上要加几百~几千μF) 可编辑ppt
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第9章 功率电路及系统
2. 主要性能
1)输出直流电压Uo
不接滤波电容(C=0)时:
Uo
2
U
im
0 . 9 U im '
当接入滤波电容(C≠0),且负载RL=∞时,输出电压
可充电至输入电压峰值:
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第9章 功率电路及系统
V +
220V 50Hz
RL
- (a)
图9—11常用整流电路 (a)半波整流;(b)全波整流;(c)桥式整流;(d)倍压整流
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第9章 功率电路及系统
V1
220V 50Hz
+
V2
RL
(b)
-
图9—11常用整流电路 (a)半波整流;(b)全波整流;(c)桥式整流;(d)倍压整流
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第9章 功率电路及系统
N1∶N2
ui
22 0V 50 Hz
ui′
ui″
iV1 V1 V2 iV2
uo
+ C RL
(a)
图9—13全波整流电路及电压电流波形 (a)电路;(b)管子流过的电流及输入输出电压波形
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第9章 功率电路及系统 u i′ u i″ u o u i′
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第9章 功率电路及系统
9—2—2串联反馈型线性稳压电源的工作原理 一、电路 常用稳压电路有串联反馈型稳压电路和开关型稳压
电路。首先,我们介绍最常用的串联型稳压电源。 串联型稳压电源的框图如图9—15所示。图中“调
整环节”就是一个射极输出器。取样环节是将输出电 压的变化样品取来,加到一个误差比较放大器的反相 输入端,与同相输入端的基准电压相比较。
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第9章 功率电路及系统
220V 50Hz
ui
电源 a 变压器
整流 b 电路
滤波 c 电路
稳压器
uo
ua
ub
uc
uo
t
t
t
t
t
图9—10 直流稳压电源的基本框图
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3
第9章 功率电路及系统
9—2—1整流滤波电路 一、整流滤波电路 利用二极管的单向导电性能可实现整流。常用的
整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流和倍压整 流,如图9—11所示。
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第9章 功率电路及系统
V1
220V U2
V4
+
50 Hz
V3
V2
RL
-
(c)
图9—11常用整流电路 (a)半波整流;(b)全波整流;(c)桥式整流;(d)倍压整流
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第9章 功率电路及系统
220V 50Hz
+-
2 +
2-U2
2 +
2-U2
2 U2
V2
V4
U2
V1
V3
V5
2 2 U2 2 2 U2 (d)
UILi不 不变 变
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(9—34)
u i″ u o
0
t1
t2
t
iV
iV1
iV2
iV1
0
t
(b )
图9—13全波整流电路及电压电流波形
(a)电路;(b)管子流过的电流及输入输出电压波形
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第9章 功率电路及系统
220V/50Hz /0 Deg
pq4-10
1N4449
1N4449
2
2μ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10k
图9—13全波整流电路及电压(c )电流波形