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解：（1）取 U o 1.2U 2
则
U2

Uo 1.2

30 1.2
V

25V
（2）选择整流二极管
因I此D ，12可Io以选2UR用oL 二 0极.12管5A2CP21U（R最M大整流2U电2流为35V
最30大0m反A向, 工作电压为100V。）
（3）选择滤波电容，取 2.5T
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第12章直流稳压电源与开关电源 12.1 直流稳压电源 12.2 开关电源
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12.1 直流稳压电源
12.1.1 概述直流稳压电源的功能：把交流电压变成稳定的大小
合适的直流电压。直流稳压电源的组成:
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各环节的功能：
（1）电源变压器：将电网供给的交流电压变换为符合整流需要的电压；
对直流分量: XL=0 ，L相当于短路,电压大部分降在
RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在L 上。因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。
LC滤波适合于负载电阻较小，负载电流较大的场合。用于高频时更为合适。
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3. 型滤波器
RC 型滤波器
利用R和C2组成的低通电路，使C1两端的电压中的大部分交流分量降落 ui 在电阻R两端，而电容C2两端的交流分量较小，从而起到了滤波作用。
R
+
C1
+
C2
RL uo
R 愈大，滤波效果愈好。但R 大将使直流压降增加，
主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小
的场合。
LC 型滤波器由于电感L易于让直流通过，而
对交流具有较大的电抗，所以可 ui
L
+
C1
+
C2
RL uo
更有效地起滤波作用。主要适用
于负载电流较大的场合。
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滤波原理：滤波电路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, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。
方法：将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。
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1. 电容滤波电路（capacitor filter）单相桥式整流电容滤波电路的结构：
1 2
Io

0.6 U 2 RL
二极管承受的最高反向电压为 UDRM 2 2U
流过二极管的瞬时电流很大：
RLC 越大ＵO 越高，IO 越大整流二极管导通
时间越短 iD 的峰值电流越大。选管时一般采用硅管，它比锗管更经得起电流的冲击。
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结论采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化不大的场合。例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻 RL = 120，要求直流输出电压Uo=30V，试估算变压器次级电压U2，选择整流二极管及滤波电容器的大小。
U
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稳压电路工作原理
UO = UZ IR = IO + IZ 设UI一定，负载RL变化
I UZ
U
RL(IO) IR UO (UZ ) IZ
UO 基本不变 IR (IRR) 基本不变
选择稳压管时，一般取
UZ Uo
I ZM (1.5 ~ 5)I oM
12.1.3 稳压电路
交流电经整流和滤波后，输出电压中仍有较小的纹
波，并且会随电网电压的波动和负载的变化而变化。
1．稳压管稳压电路
限流调压
工作原理
UO = UZ IR = IO + IZ 设负载RL一定， UI 变化
UI UZ IZ IR
UO 基本不变 IRR
I UZ

10 2 103
A
5mA
应选用2CW59，其参数为
U Z (10 ~ 11.8)V
选取
C 2.5T 2.5 20103 μF 417μF
RL
120
C 417μ，F 耐压50V的电解电容。
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2．电感滤波电路（inductance filter）电路结构
滤波原理当流过电感的电流发生变化时，线圈中产生感应电动
势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。
（2）整流电路：将变压器次级交流电压变换为单向脉动电压；
（3）滤波电路：将单向脉动电压变成比较平滑的直流电压；
（4）稳压电路：使平滑的直流电压变成恒定的直流电压，并且当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出的直流电压稳定。
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12.1.2 滤波电路
正弦交流电经桥式整流电路整流后，输出电压的脉动仍较大。
U I (2 ~ 3)U o
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例：在图12-6所示的稳压二极管稳压电路中，已知负载
电阻 RL 由开路变至 2k，交流电压经整流滤波后得到 U I 30V。今要求输出直流电压 U o 10V，试选择合
适的稳压管。
解：当 RL 2k 时
I oM
Βιβλιοθήκη Baidu
Uo RL
于放电时间常数的大小。
为了得到比较平直的输出电压
一般取τ

RLC
(3 5) T 2
(T — 电源电压的周期)
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输出电压的平均值为
Uo(AV) (1.1 ~ 1.4)U 2 近似估算取： Uo = 1. 2 U2
流过负载的电流为
Io
1.2 U 2 RL
流过二极管的平均电流为 I D
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工作波形
当RL ，负载开路，电容
u2
2U
无放电回路，因此 uo 2U2
O
即Uo 1.4U2 ；当 C 0，
电路不接电容，输出电压
uo ,uC
1
t
为桥式整流后的电压
2U
2
O
U o 0.9U 2 。当电容C
t
不为零，且电路不空载时，输出电压的平均值取决
工作原理：
电的开同始时时也，给二电极容管器VDC1充、V电D,3导uC通增，加，u2u在o=给u负C 。载RL供 uC达到最大值以后通过RL放电，由于放电时间常
数全很部大反，向放截电止速，度电慢容于通u过2 R，L放当电u2，<u负C时载，中四仍只有二电极流管，当VD电4导容通器，放电电容到器2点又时被，充电u2的。负半周又可使 VD2、