【西电 模电】第七章 直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源
目录
绪论 (1)
第一章设计要求与指标 (2)
1.1 设计要求： (2)
1.2 技术指标： (2)
第二章理论分析 (3)
2.1整体理论分析 (3)
2.2单元电路分析 (3)
第三章计算方法与过程 (7)
3.1 计算方法 (7)
3.2计算过程 (7)
3.3元器件清单 (8)
第四章具体制作步骤 (9)
4.1利用Protel99进行辅助设计 (9)
4.2实物的制作 (10)
第五章测试方法和实验结果 (11)
5.1测试方法和内容 (11)
5.2基本检查 (11)
5.3指标测试和测试结果。 (11)
第六章数据分析和讨论 (13)
6.1数据分析 (13)
6.2结果讨论 (13)
心得体会 (14)
绪论
在各种电子电路中，总离不开电源电路，而由于电路结构和元件特性，就需要用到直流电源供电，就像我们下个学期即将学到的单片机，其需要5V的直流电源。如若采用干电池为其供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所需要的电压。电力系统供电电压的波动，或者负载阻抗和功率的变化，都会引起整流器输出电压随之改变。在电子电路和自动控制装置中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波，稳压，以获得我们所需要的供电电源。电源波动或负载变化影响而保持稳定，这就需要我们对整流后的电源进行稳压设计。
第一章设计要求与指标
《电工与电子技术基础》第7章直流稳压电源习题解答
（）解： 1 U2= IO =
UO 90 = = 200 （V） , 0.45 0.45 (A)
U O 90 = =1 RL 90 (A)
I D = IO = 1
（V） U DRM = 2U 2 = 2 × 200 = 282.8
158
（2）解： U2= IO = ID =
U O 90 = = 100 （V） , 0.9 0.9
∵
U
Te
(A) ≥ (2～3) 2U 2 = 266.64～283 （V）
IT =
1 IO = 5A 2
∴选用整流元件：KP10-3 7.12 在上题中，如果不用变压器，而将整流电路输入端直接接在 220V 电源上。试计算 电流的有效值，并选用整流元件。 解：∵ U 0 = 0.45U 2 ∴ cos α =
1 + cos α 2
2 × 60 2U 0 −1 = − 1 = 0.21 0.45U 2 0.45 × 220
α = 77.70
∵ RΒιβλιοθήκη Baidu =
U 0 60 = = 6Ω I 0 10 220 2 RL
1 2π
∴
i
T
=
sin ωt =
180 0
110 2 sin ωt (A) 3
1
∴ I T ( eff ) = (
U 0 90 = = 100 （V） 0.9 0.9
电子设计毕业设计-电子学习模拟电路教案-第七章直流稳压电源
1 2
I0
输出电压波形： uo
t u0平均值U0：
U0=0.9U2 二极管上承受 的最高电压：
URM 2 2U2
(7-9)
§7.2.3 单相桥式整流电路的工作原理
+
T
u1
D4
u2
D1
D3
D2
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
RL u0
(7-10)
§7.2.3 单相桥式整流电路的工作原理
-
T
u1
U0 2 2U2 3
(7-15)
整流电路中整流管的选择
平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整 流管的主要依据。
例如， 在桥式整流电路中，每个二极管只有 半周导通。因此，流过每只整流二极管的平均电 流 ID 是负载平均电流的一半。
ID
1 2
Io
0.45
U2 RL
二极管截止时两端承受的最大反向电压：
D4
u2
D1
D3
D2
+
桥式整流电路
u2负半周时 电流通路
RL
u0
(7-11)
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
+
D4
RL
u2
D1 D3
u0
D2 -
u2
u2>0 时
电工电子技术与技能第七章《直流稳压电源》教案
电工电子技术及应用第七章《直流稳压电源》教案
（7-1）
【课题编号】
03-07-01
【课题名称】
整流电路
【教学目标】
应知：
1．整流的概念；
2．理解整流电路的工作过程及不同类型的整流电路的优缺点；
3．*了解晶闸管可控整流电路。
应会：
1．能分析负载上电压的波形，会根据电压波形判断电路的故障点；
2．正确计算电压、电流平均值，会根据电路要求选择整流电路元件参数。
【教学重点】
整流的概念及意义；整流电路的工作过程分析以及元件参数的选择。
【难点分析】
整流电路各点的电压波形分析及元件参数的选择。
【学情分析】
根据学生特点，利用“做中教”，让学生在“做”中认识各种整流电路形式，通过“现象”自主探究整流电路特点，并会结合现象分析电路的故障点。利用多媒体课件将整流电路工作过程形象化，以利于学生的理解。对于参数的计算，省却繁琐的公式推导过程及原理讲解过程，要求学生会直接根据公式进行简单计算，合理选择元件参数即可。
【教学方法】
讲授法、演示法
【教具资源】
整流二极管，整流桥，0～220V单相可调交流电源，多媒体课件，万用表，双踪示波器。
【课时安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、导入新课
直流电源在日常生活中应用很广，它的来源中，除了将其他形式的能直接转化为直流电能外，交流电经整流变为直流电也是直流电源的一种重要的形式。
【多媒体演示】（多媒体演示直流稳压电源稳压流程）
引出：交流电能变为直流电的第一个环节-----整流电路
二、讲授新课
教学环节1：单相半波整流
（一）“做中教”——单相半波整流电路实验
教师活动：投影单相半波整流电路图，让学生搭建电路。
模电课程设计直流稳压电源实训报告
模电课程设计直流稳压电源实训报告
模电课程设计直流稳压电源实训
实训目的
本次实训旨在通过设计和制作直流稳压电源，掌握模拟电路基础知识
和实验操作技能。
实训要求
1.熟悉直流稳压电源的基本原理和电路结构。
2.掌握适宜的元件选型和布局设计。
3.了解直流稳压电源的常规测试方法和检验标准。
实训内容
1.硬件设计：根据课本所给的电路原理图，选定适宜的电子元器件，
并布置进行正确的电路连线。
2.软件设计：采用模拟电路仿真软件，将电路的模型搭建出来，验
证电路是否符合预期要求。
3.实验测试：使用示波器、数字万用表等测试设备，对制作的直流
稳压电源进行性能测试，验证其是否能够稳定输出所期望的电压
值和电流值。
4.报告撰写：根据实验结果，撰写实验报告，详细记录实验过程、
实验结果和分析。
实验流程
1.设计直流稳压电源的电路结构和参数，包括电源输出电压和电流
的设定、电路元件尺寸的计算与选型。
2.绘制直流稳压电源的电路原理图和PCB布局图。
3.制作电路板，并进行元件的钳焊。
4.进行电源电路元件和PCB板的检查，排除故障，同时对设备进行
调试，确保电路间的互相连接没问题。
5.将直流稳压电源连接上电源和负载，进行工作前调试。
6.对直流稳压电源进行稳压范围和线性度的测试，记录实验结果。
7.撰写实验报告。
实验结果
经过实验测试，直流稳压电源输出电压范围为0-15V，输出电流为0-
2.5A，电压稳定度为±0.01%。同时，电源的线性度良好，适用于各种
实验应用。
实验结论
通过本次实验，我们掌握了模拟电路基础知识和实验操作技能，了解
了直流稳压电源的基本原理和电路结构，并能够进行电路参数的选择
直流稳压电源
140 第7章 直流稳压电源
在各种电子电路中，通常需要直流电源。前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等，都用的是直流电源供电，而发电厂、变电站输送的是交流电．这就需要将交流电变成直流电。直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电，作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是：一是输出电压的幅值稳定，即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变；二是输出电压纹波要小；三是交流电变换成直流电时的转换效率要高；四是要具有保护功能，若输出电流过大，或输入交流电压过高，都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏，因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路，再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。 7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理
这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源，它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成
一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏，而交流电网提供的220伏（有效值）电压相对较大，变压器的作用是将电网提供的220
伏、50赫兹的交流电压降压，以适合直流稳压电源的需要。另外，变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图
将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
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。
模拟电子技术教案-第7章 直流稳压电源
第7章直流稳压电源
直流电源的组成
电子设备中所用的直流电源，通常是由电网提供的交流电经过整流、滤波和稳压后得到的。
对直流电源的主要要求：
1、能够输出不同电路所需要的电压和电流；
2、直流输出电压平滑，脉动成分小；
3、输出电压的幅值稳定；
4、交流电变换成直流电时的转换效率高。
直流电源一般包括四个组成部分，即电源变压器、整流电路、滤波器和稳压电路。
7.1 单相整流电路
1、单相半波整流电路
优点：结构简单，所用元件少，
缺点：输出波形脉动大；直流成分比较低；变压器利用率低；变压器电流含有直流成分，容易饱和。
所以只能用在输出电流较小，要求不高的场合
2、单相桥式整流电路
1. 电路组成
电路中用了四个二极管，接成电桥形式，故称为桥式整流电路。
2. 桥式整流电路的其他画法
3. 工作原理
3、整流电路的主要参数
1. 输出直流电压U O(A V)
2. 脉动系数S
3. 二极管正向平均电流I D(A V)
4. 二极管最大反向峰值电压U RM
7.1.2 滤波电路
1、电容滤波电路
1. 电路组成
2. 工作原理
3. 滤波电容的选择和输出直流电压的估算
4.电容滤波电路的特点
(1)电容滤波电路适用于小电流负载。
(2)电容滤波电路的外特性比较软。
滤波电路的输出电压U O(A V)与输出电流I O(A V)之间的关系曲线称为外特性。
(3)电容滤波电路的U O(A V) 将随着I O(A V)而变化。
(4) 电容滤波适用于负载电流变化不大的场合。
(5)采用电容滤波时，整流二极管中将流过较大的冲击电流。必须选用较大容量的整流二极管。
2、电感滤波电路
直流稳压电源的设计与制作PPT课件
06 直流稳压电源的应用与展 望
应用领域与实例
01
02
03
04
通信领域
为通信设备提供稳定的直流电 源，保证信号传输的稳定性。
工业控制
为工业控制系统提供可靠的直 流电源，确保设备的正常运行
。
科研实验
为各种科学实验提供精确的直 流电源，保证实验结果的准确
性。
电动车
为电动汽车、电动自行车提供 动力电源，推动绿色出行的发
测试结果的分析与评价
测试结果分析 根据测试数据，分析电压调整率、负 载调整率、纹波电压和温度稳定性的
性能指标是否满足要求。
如果性能指标不满足要求，需要对电 源进行调整或优化设计。
性能评价
根据测试结果，对直流稳压电源的性 能进行评价，包括稳定性、可靠性、 效率等方面。
根据评价结果，对电源的设计和制作 进行总结和改进。
输出电流的确定
总结词
输出电流是衡量直流稳压电源负载能力的重要指标，应根据实际负载的需求进行选择。
详细描述
在确定输出电流时，需要考虑最大负载电流和平均负载电流。最大负载电流是指电源能够提供的最大电流值，而 平均负载电流则是根据实际使用情况来确定的电流值。选择合适的输出电流能够确保电源在各种负载条件下都能 稳定工作。
开关稳压电源具有较高的效率，但纹 波系数wk.baidu.com噪声较大，输出电压的调整 范围也较窄。
模电第七章 直流稳压电源
第7章 直流稳压电源
7.1 整 流 与 滤 波
7.2 单向可控整流电路
7.3 线性集成稳压器
7.4 开关型稳压电源
第7章 直流稳压电源
7.1整 流 与 滤 波
7.1.1半波整流电路
半波整流电路如图7 - 1(a)所示。 图中电源变压器T的 作用是将电网的交流电压变换成整流电路所需的数值，它的初 级和交流电网相连。VD为整流二极管， RL为负载。
图P7-3
百度文库
第7章 直流稳压电源
Uo≈(1.0～1.2)U2
(7 - 2)
式中U2为变压器次级电压有效值。 流过整流管的平均直 流电流ID为
UO ID IL RL
整流管所承受的最大反向电压Udrmax为 Udrmax＝U2m＋Uo≈2 U2m
第7章 直流稳压电源
7.1.2 全波整流电路
＋ ＋
＋
VD 2 VD 3 C3
＋
Uo －
图 7 -1半波整流电路
第7章 直流稳压电源
V1 a u1 VD 1
V2 b VD2 RL Uo
图 7 – 2 加滤波电容的半波整流电路
第7章 直流稳压电源
在交流电刚接上时， 电容中本来没有电荷，电容上电压从 零开始上升， 充电速度取决于充电电路的时间常数(rd∥RL)C。
西工大电工电子第7章 直流稳压电源
IL
输出波形随负载电阻 RL 或 C 的变化而改变, Uo 改变
7.3 稳压电路 7.3.1 简单稳压电路 I R u1 u2 UI C IZ RL U0 动画
DZ
U0=UZ=UI-RI
7.3.2 集成稳压电路
单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高， 使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电 源只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端集 成稳压器。 主要介绍常用的W7800系列、W7900系列三端 集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。 稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电 路内部附有短路和过热保护环节。
反向击穿。正常工作时，反向电压必须小于
URSM。
7.4.2 可控整流电路 （1）电路及工作原理 u2 > 0的导通路径： u2 (A) T1 RL
uG
A +
u2 B T1 T2 RL D2
uL
u2 (B)
D2
D1
T1 、D2导通， T2 、D1截止
T1、T2 --晶闸管
D1、D2 --二极管
u2 < 0的导通路径：
第7章
直流稳压电源
7.1 不可控整流电路
7.2 滤波电路
7.3 稳压电路 7.4 可控整流电路
本章要求
1. 了解直流稳压电源的基本组成及工作原理 2. 了解集成稳压电源的特点和使用 3. 了解晶闸管和可控整流电路的工作原理
直流稳压电源设计实验报告(模电)
直流稳压电源设计实验报告（模电）
直流稳压电源的设计实验报告
一、实验目的
1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源
2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法
二、实验任务
利用7812、7912设计一个输出±12V、1A的直流稳压电源；
三、实验要求
1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形； 2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比； 3）在满载情况下选择滤波电容的大小； 4）求滤波电路的输出电压；
5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。
四、实验原理
1.直流电源的基本组成
变压器：将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。整流电路：利用二极管的单向导电性，将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。
滤波电路：将脉动电压中的文波成分滤掉，使输出为比较平滑的直流电压。稳压电路：使输出的电压保持稳定。
变压模块
变压器：将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。
整流桥模块
整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。
上面的电路图，可以得出输出电压平均值：Uo(AV) ，此可以得
U215V即可
即变压器副边电压的有效值为15V 计算匝数比为220/15=15 2.器件选择的一般原则选择整流器
流过二极管的的平均电流: ID=1/2 IL 在此实验设计中IL的大小大约为1A 反向电压的最大值：Urm=2U2 选择二极管时为了安全起见，选择二极管的最大整流电路IDF应大于流过二极管的平均电流ID即，二极管的反向峰值电压Urm应大于电路中实际承受最大反向电压的一倍。
西工大电工电子第7章直流稳压电源[1]
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•u0
3
•D
•RL未接入时
•b
2
•忽略整流电路内阻•u
•设t1时刻接 通电源
2 •t1
•u
•充电结束
•RL •t
•没有电容时
0
的输出波形
•t
•a
•u •u
1
1
•D •u 4
2
•b
•u
•RL接入
2
•且RLC 较大时 •u
•动画
0
•D •D1
3
•C
•D
2
•S •RL •u0
•t •t
•电容滤波电路特点
西工大电工电子第7章直流稳压电源 [1]
•2•3 •1
•1端: 输入端 •2端: 公共端 •3端: 输出端
•W7800系列稳压器外 形
•2•3 •1
•1端: 公共端 •2端: 输入端 •3端: 输出端
•W7900系列稳压器外形
•集成稳压器分类:
•型号后XX两位数
字
•代表输出电压值
•W78系列(输出正电压) •W79系列(输出负电压)
西工大电工电子第7章直流稳压电源 [1]
•二 、输出正负电压的电路
•+
•1 •W78XX
•3
•2
•C
•CO
I
• •U
I
_
直流稳压电源 ppt课件
二极管上的平均电流： 承受的最高反向电压:
ID = IO
UDRM=
2U2
应用时选择反向耐压≥1.1U DRM的整流二极管。 ppt课件
9
脉动系数S：输出电压的基波峰值UO1M与平均电压 UO(AV)之比。
U O1M 1
2
2
U O1M S U O ( AV )
U2 2U 2 costcos2td ( t ) 2 U2 2 1.57 2 2 U2
即： U O(AV)
T 2U 2 ( 1 ) 4RLC
ppt课件
Io(AV)= Uo(AV)/RL
33
脉动系数S： 采用近似波形计算。 以（Uomax－Uomin）为基波峰-峰值，则
U Omax U Omin T U Omax 2 4RLC T U Omax T 1 4RLC S T 4RLC 4R C T L U Omax ( 1 ) 1 4RLC T
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
ppt课件
16
u2负半周时电流通路
T u1
u2 D3 D1 D4 D2
RL
u0
+
D2、D3 导通， D1 、D4截止
ppt课件
17
单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
a
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＋
u2 ～ －
VD4 VD3
T1
VD4
VD1
u1
u2
VD3
VD2
2
(a)
＋ RL uo
－
VD1 RL
VD2
(b)
＋ － VD4
uo
u2 ～ ＋
VD3
－
VD1 VD2 (c)
图 7 – 5 桥ຫໍສະໝຸດ Baidu整流电路
＋ RL uo
－
7.1.4 倍压整流电路
以上所介绍的整流电路， 可以获得的最大整流输出电压， 其极限值为
＋ U2m
＋－
3U2m
－ 2U2m
＋－
T1 ＋－
＋－ 3
C1
C3
u1
u2
VD1
VD2
VD3
2
＋－
C2
＋ 2U2m－
最终 充电到2U2m 1＋ C1 － ＋
u2
VD1
－
2
(a)
U2m 1＋ － －
C1 u2
＋ 2
VD1
VD2
＋－ C2 最终充电到2U2m
C1 U2m 1＋ －
7.1.3 桥式整流电路如图7 - 5所示， 4个整流二极管组成一个电桥, 变压器次级线圈和RL 分别接到电桥的两个对角线的两端。这里， 变压器没有中心抽头， 其次级两端均不 接地，桥式整流工作原理可用图(b)、 (c)来说明。当u2为正半周时(1端为正，2端为负 )， 二极管VD1、 VD3导通， VD2、 VD4截止，电流沿着图(b)中虚线上箭头所指方向 流过RL； 而当u2为负半周时(1端为负，2端为正)，VD1 、 VD3截止， VD2、 VD4导通 ，电流沿着图(c)中虚线上箭头所指方向流过RL。由于在u2的两个半周中，流过RL的 电流方向相同， 所以桥式整流电路和全波整流电路的作用一样， 具有全波整流的各 种优点。同时，桥式整流电路中每一个二极管所承受的最大反向电压比全波整流时 小了一半，
V1
V2
a
u1
b
VD1
VD2
RL Uo
图 7 – 2 加滤波电容的半波整流电路
在交流电刚接上时， 电容中本来没有电荷，电容上电压从零开始上升， 充电速 度取决于充电电路的时间常数(rd∥RL)C。 由于(rd RL ， 所以充电时间常数近似为rd C ，充电速度快， uo迅速上升。当ωt= ωt1时有u2= uo ，此后u2低于uoVD截止，这时 电容C通过RL放电，放电时间常数为RL C，放电速度慢， uo变化平缓。以后当u2又 变化到比uo大，又开始充电过程。 从图(b)中的波形图可以看出，由于电容C的储能 作用， RL 上的电压波动大大减小了。 时间常数RL C越大，电容放电越慢，输出电压 uo波形越平稳， 不同RL C的输出波形如图7 - 3所示。当RL C很大时， 输出为一直流 电压， uo ＝Uo＝U2m。而当负载电流较大时， 输出的直流分量Uo要减少， 一般有
IR
R IC V
≈ IL
R2
IL
IB ∞ ＋
＋ －
UZ R1
RL
VZ
图 7 - 4全波整流电路
所以这种电路叫全波整流电路。显然，这时输出电压的波动比半波整流时小， 而输出的直流分量比半波整流时大1倍(为2U2m/π)。 为了进一步减小波纹电压， 也 需要加接滤波电容C， 其原理与半波整流时相同， 在有滤波电容的全波整流电路中 ， 如RL较小(负载电流大)，
第7章 直流稳压电源
7.1 整 流 与 滤 7.2 单向可控整流电路 7.3 线性集成稳压器 7.4 开关型稳压电源
7.1整 流 与 滤
7.1.1
半波整流电路如图7 - 1(a)所示。 图中电源变压器
T 的作用是将电网的交流电压变换成整流电路所需
的数值，它的初级和交流电网相连。VD为整流二极管
uo
Uo ≈1.2 U2
由于负载电流由两管轮流供给， 因此流过每个整流管的平均电流为0.5Uo／RL， 约比半波整流时减小一半。 全波整流时每个整流管承受的最大反向电压Udrmax为 2U2m。全波整流时输出波纹较小， 而且波纹电压的基本频率为交流电网电压频率f 的两倍(2f＝100 Hz)， 波纹电压频率越高，滤波越容易。
Ui
V13A D30
R1 3Ω 0.3 3μF
1
2
W7 8M××
3
Io Uo
0.1 μF
图P7-3
Uo ≈(1.0～1.2)U2 (7 - 2) 式中U2为变压器次级电压有效值。 流过整流管的平均直流电流ID
整流U管dr所ma承x＝受U的2m最＋大UI反oD≈向2电U2压ImLUdrmUaRx OL
U
2m
( 1，
R1Ls为in负wt载 。2
2
3
cos4wt
...)
从式(7 - 1)可以看出，基波分量振幅(U2m／2)比直流分量(U2m /π)还要大。 因 此， 必须加接低通滤波器， 如图7 - 2(a)所示。
＋ Ui
－
C2 ＋
VD1 ＋ VD2 C1
＋ VD3 ＋
C3 Uo
－
图 7 -1半波整流电路
。
在变压器次级电压U2受到限制不能提高的情况下， 欲获得较高的整流输出电压，可
以 波器采中用示倍波压管整的流高电压路2。。U这2 种电路常用来提供电压高、 电流小的直流电压， 如供给示
7 - 6(a)中所示的电路是一种常用的三倍压整流电路， 其工作原理可参看图7 6(b)、 (c)和(d)。当交流电压u2为正半周时(第一个半周， 这时1端为正， 2端为负)， VD1导通，电容C1被充电到U2m，极性如图(b)所示。当u2为负半周时(第二个半周， 这时1端为负，2端为正)， VD1 截止， 于是u2与C1上的电压串联在一起，经VD2对电 容C2充电，使C2上电压达到2U2m，极性如图(c)所示。
7.1.2 全波整流电路
半波整流电路最简单， 但其明显的缺点是波纹电压大。 除此之外， 交流电源 的半个周期未被利用， 故输出平均电压较低。 利用两个管子交替工作，构成全波 整流电路，可以克服半波整流电路的上述缺点。
全波整流电路如图7 - 4(a)所示。 变压器T次级中心抽头接地， 变压器次级线圈 上可以得到两个大小相等、 相位相反的交流电压， 它们分别加到整流管VD1 、 VD2上。当1端对地为正，2端对地为负时，VD1 导通而VD2截止，如图(b)所示，在 RL上得到波形为半波的电压。当1端对地为负，2端对地为正时， VD1 截止而VD2 导 通， 如图(c)所示， 在RL上也可得到波形为半波的电压。这样，当交流电压变化一 个周期时，在RL上产生两个半波电压脉冲， 如图(d)所示。