电子技术精品课程模拟电路第10章 直流稳压电源 7页

+u2 u0
b-
D2 负载平均电流：
输出电压波形：
uo t
输出电压平均值：
U0=0.9U2
二极管承受的最高反向电压：
I0
U0 RL
0.9U2 RL
URM2 2U2
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10.2.3 单相桥式整流电路
第10章 直流电源
1、工作原理
+
T
u1
D4
u2
D1
D3
RL u0
D2
-
极管截止，u0会逐 渐下降。
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第10章 直流电源
D1 D3
C D2
S
RL
u0
t
RL接入
RL未接入 t
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a
u1
u1
u2
b
整流电路输 出电压大于u0的 时间区间，才有 充电电流。因此 整流电路的输出 电流是脉冲波。
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D4
D1
D3
C
D2
u2
u0
第10章 直流电源
U0 RL
0.9U2 RL
uD4,uD2
uD3,uD1
uo
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t 二极管承受的最高反向电压：
t
URM 2U2
t
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整流输出电压的脉动系数S
第10章 直流电源
用傅氏级数对全波的输出u0分解后可得:
u 02 U 2( 2 3 4 co 2 ts 1 4 5 co 4 t s
滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压
u0的稳定。
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回首页2Βιβλιοθήκη 10.2 整流电路第10章 直流电源
10.2.1 单相半波整流电路
1、工作原理
Ta+ D
u1
u2 i0 RL
b-
u2 2U2si nt
u2>0时，二极管导通。
u1
i0
u2
RL
u0
uo
t
b
输出电压平均值：
U o2 1 0 2uodt2 U 20.4U 52
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第10章 直流电源
T
D
a
输出电压波形：
u1
u2
i0
RL
u0 uo
t
b
负载平均电流：
二极管承受的最高反向电压：
I0
IDU RL0
0.45U2 RL
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20
2. 输出特性(外特性)
1.4U2 uo
0.9U2
电容滤波 纯电阻负载
第10章 直流电源
Io
0
如RL愈小(I0越大),U0下降多。
结论
电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小 且负载变动不大的场合。
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3. 电容滤波电路的特点
第10章 直流电源
(1) 输出电压U0与时间常数RLC有关 RLC愈大电容器放电愈慢U0愈大，
整流电路为电 容充电
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D4
D1
S
D3
C
D2
RL
u2
t1
u0
充电结束
第10章 直流电源
u0
i1
Req u
oc
u R0
1'
t
没有电容时的 输出波形
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t
17
a
u1
u1
D4
u2
b
RL接入（且RLC较大）, u2
忽略整流电路内阻
电容通过RL放电， 在整流电路电压小
于电容电压时，二 u0
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URM 2U2
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整流输出电压的脉动系数
第10章 直流电源
脉动系数S定义为整流输出电压的基波幅值U01M与平均值U0 之比。
用傅氏级数对全波整流的输出u0分解后可得:
u o2 U 2 ( 1 1 2 s it n 3 2 c2 o t s 1 2 c 54 o t s
第10章 直流电源
10.1 直流电源的组成 10.2 整流电路 10.3 滤波电路 10.4 稳压电路
第10章 直流电源
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1
10.1 直流电源的组成
变压器： 整流： 滤波：
第10章 直流电源
稳压：
变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
忽略二极管正向压降：
u0 u0=u2
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3
第10章 直流电源
D
T a
-
u2 2U2si nt
i0=0
u1
u2
RL
u0
u2<0时，二极管截 止,输出电流为0。
b+
i0=0 u0=0
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4
2. 输出电压波形与主要参数
第10章 直流电源
D
T
a
输出电压波形
SUo1m 43 20.67 Uo 2 3
S比半波整流小
SU01m 1.57
U0 2
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整流管二极管的选择
第10章 直流电源
平均电流ID与反向峰值电压URM是选择整流管的主要依据。
在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导通，流过每 只二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半。
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, 将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)， 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份。
a
u1
u1
D4
u2
D1
S
D3
C
u0
D2
RL
b
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a
u1
u1
u2
b
RL未接入,忽略整流 电路内阻
设t1时刻接通 电源
u2正半周时电流通路
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10
u1
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第10章 直流电源
-
T u2
D4
D1 D3
D2
RL
u0
+
u2负半周时电流通路
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2. 输出电压波形与主要参数
第10章 直流电源
+
D4
RL
u2
D1 D3
u0
D2 -
u2
输出电压平均值：
U0=0.9U2
负载平均电流：
I0
S
RL
u0
i1
R eq
u oc
u
R 0
1'
t
整流电路的 输出电流
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t
19
a
u1 u1
u2
b
不忽略整流电路内 阻，充电时，电容 电压小于u2。
RLC越小，放电越 快,输出电压u0越低
D4
D1
D3
C
D2
u2
u0
第10章 直流电源
S
RL u0
i1
Req
u oc
u R0
1'
t
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输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变。 t
SU01m 1.57
U0 2 uo t
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10.2.2 单相全波整流电路
1、工作原理
T a + D1
u1
u-2 i0
u+ 2
-
b
D2
u0 RL
第10章 直流电源
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2. 输出电压波形与主要参数
第10章 直流电源
T a + D1
u1
-u2 i0 RL
ID
12Io
0.45U2 RL
二极管截止时两端承受的最大反向电压：
URM 2U2
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几种常见的硅整流桥 +
第10章 直流电源
D4
RL
u2
D1 D3
u0
D2 -
+ ~~ -
~+~-
+AC -
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10.3 滤波电路
第10章 直流电源
10.3.1 电容滤波 1、原理