关于直流稳压电源课件
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电工电子技术
关于直流稳压电源
28.01.2021
电工基础教学部
1
目录
电工电子技术
第7章 直流稳压电源
本章要求：
1.理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及 参数的计算; 2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工 作原理; 3. 了解集成稳压电路的性能及应用。 4.了解开关稳压电源的工作原理。
28.01.2021
滤波电路: 将脉动直流电压uR转变为平滑的直流 电压uF。
稳压电路: 当电网波动及负载变化时,维持输出Uo的稳定。
28.01.2021
电工基础教学部
3
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电工电子技术
7.1.1 单相整流电路
Tr a
iD
⑴1.分单析相设半：波u2整流电2U 路2si ntu1
D u2
io RL uo
u2> 0 时，D导通uD= 0 。 uo=u2
12
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整流桥实物 照片
电工电子技术
28.01.2021
电工基础教学部
13
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电工电子技术
7.1.2 滤波电路
1. 电容滤波电路
uo a
Tr
2U 2
b
u1
u2
D+
C RL
uo
o
ωt
D导通 D截止
⑴ 分析 设：u2 2U2si nt
并入电容C后，在u2 > uC时，D导通，C充电, 充
电 始很下快降，u2<输u出C，电D压反u偏o随截u止2上，升由。C当向uRCL=放电2U，2后放，电u较2开
⑶ D2反接：Uo=0，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子
28.01.2021
电工基础教学部
11
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电工电子技术
问题与讨论 电路如图所示。试标出输出电压uo1、uo2的极 性，画出输出电压的波形。并求出Uo1、
Uo2的T平r均au值12。D设4 ：u 2 D1 1 2 U R2 Ls 1 iut； o1n u u2 12> 2 0 2 DU 1u导2 1s >通0（ ，i 时 utn o 1= u） 12
2U2 ua ub o π 2π
3π
ωt
uo
o
ωt
输输出出平平均均电电压流UIo=o 0.9UUR 2Lo
二极管上的平均电流：
1 ID 2 Io
二极管上承受的最高电压：
UDRM 2 2U2 6 目录
电工电子技术
3 .单相桥式整流电路
D1 D2共阴极，对应uo的“+”极； D3 D4共阳极，对应uo的“-” D极1。D3在u2的正半周导通； D2 D4在u2的负半周导通。
电工基础教学部
2
目录
电工电子技术
7.1 整流滤波电路
直流稳压电源的组成和功能
交流电源 电源变压器 整流电路
滤波电路
稳压电路 负载
u1
u2
uR
uF
Uo RL
u1
u2
uR
o
to t
o
t
uF
Uo
o
t
o
t
电源变压器: 将交流电源电压u1变为所需要的交流电 压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压uR。
U2 < 0 时，D截止iD= 0。
2U 2 u2
b
o π 2π
3π
ωt
uo=0
uo
⑵ 输出平均电压Uo
o uD
ωt
1
Uo 2 0
2U2 s intdt
o iD io
ωt
2
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U2 0.45U2
o
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ωt
4
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电工电子技术
输出平均电压 Uo 0.45U2
输出平均电流 Io
⑶ 二极管的选择
0.45U 2 RL
二极管上的平均电流： ID Io
二极管上的最高反向电压：UDRM 2U2
例 单相半波整流电路，已知：RL=750 , U2=20V。
求：Uo、Io、UDRM，并选出二极管。
Tr a
iD
解：Uo=0.45U2=9V
D
io
2U 8I.0o1.D 2021 R U R LoM 27U 92 5 02 1.22 8 mV A选用u21 AP4bu(216mAR,5L 0Vu5)o
电工基础教学部
10
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电工电子技术
问题与讨论
单相桥式整流电路中，若D2发生开路，短路，或反接三种 情况，电路中将会发生什么问题？
Tr a
u1 ot
D4 u2
D3
D1
+ io
RL uo
D2
-
b
⑴ D2开路：相当于半波整流， Uo=0.45U2 ⑵ D2短路：Uo=0，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子
uo
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t
9
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电工电子技术
⑵ 输出平均电压Uo
U o 10 2 U 2si tn d t2 2U 20 .9 U 2
输出平均电流
Io
Uo RL
0.9U2 RL
⑶ 二极管的选择
二极管上的平均电流： I D
1 2
Io
二极管上的最高反向电压：UDRM 2U2
28.01.2021
慢，输出电压uo随uC按指数规律缓慢下降。当u2> uC
时C又被充电uo = u2又上升。直到u2<uC，D又截止，
C又放电，如此不断的充电、放电，使输出电压uo脉
动程度大为减小。
28.01.2021
14
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电工电子技术
⑵ 输出平均电压Uo
uo
当RL = ∞，（即空载时）
a 2U 2
u1 u22 D3
2U2 u12 bu22
D2 RL2
u22＜0 D3导通， uo2=u22
uo2 u1＜ 0 时
o
π 2π 3π
ωt
U22＞ 0 D2导通，uo1=u22
uo1
U12＜ 0 D4导通，uo2=u12
o uo2
ωt
Uo1= 0.9U2
o
ωt
Uo2= -0.9U2
28.01.2021
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⑴ 分析 设：u2+2U2si nt Tr a
Βιβλιοθήκη Baidu
u1
o
t
D4
+ io
u2
D1 D3
RL
uo
D2
-
b
-
u2正半周时电流通路
28.01.2021
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电工电子技术
Tr a-
u1
o
t
D4
+ io
u2
D1 D3
RL
uo
D2
-
b
+
u2负半周时电流通路
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+
a
(-) u2
b
(+)
u2
桥式整流电路输出波形
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D4
RL
D1 D3
u0
D2
u2＞0 时
a+ b-
u2＜0 时 b(+) a(-)
D1,D3导通 D2,D4导通 D2,D4截止 D1,D3截止 电流通路: 电流通路:由 由a+经D1 b(+)经D2
RLD3b- RLD4a(-)
t 输出是脉动的直流电压！
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2. 单相全波整流电路
Tra
D1
u1
o
t
ua RL io ub uo
b
设： ua 2U2sDi2n t
ub 2U 2si nt ()
ua> 0 ub＜ 0时，D1导通D2截止
uo=ua Ua＜ 0 ub＞uo=0时ub，D2导通D1截止
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关于直流稳压电源
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第7章 直流稳压电源
本章要求：
1.理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及 参数的计算; 2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工 作原理; 3. 了解集成稳压电路的性能及应用。 4.了解开关稳压电源的工作原理。
28.01.2021
滤波电路: 将脉动直流电压uR转变为平滑的直流 电压uF。
稳压电路: 当电网波动及负载变化时,维持输出Uo的稳定。
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7.1.1 单相整流电路
Tr a
iD
⑴1.分单析相设半：波u2整流电2U 路2si ntu1
D u2
io RL uo
u2> 0 时，D导通uD= 0 。 uo=u2
12
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7.1.2 滤波电路
1. 电容滤波电路
uo a
Tr
2U 2
b
u1
u2
D+
C RL
uo
o
ωt
D导通 D截止
⑴ 分析 设：u2 2U2si nt
并入电容C后，在u2 > uC时，D导通，C充电, 充
电 始很下快降，u2<输u出C，电D压反u偏o随截u止2上，升由。C当向uRCL=放电2U，2后放，电u较2开
⑶ D2反接：Uo=0，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子
28.01.2021
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电工电子技术
问题与讨论 电路如图所示。试标出输出电压uo1、uo2的极 性，画出输出电压的波形。并求出Uo1、
Uo2的T平r均au值12。D设4 ：u 2 D1 1 2 U R2 Ls 1 iut； o1n u u2 12> 2 0 2 DU 1u导2 1s >通0（ ，i 时 utn o 1= u） 12
2U2 ua ub o π 2π
3π
ωt
uo
o
ωt
输输出出平平均均电电压流UIo=o 0.9UUR 2Lo
二极管上的平均电流：
1 ID 2 Io
二极管上承受的最高电压：
UDRM 2 2U2 6 目录
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3 .单相桥式整流电路
D1 D2共阴极，对应uo的“+”极； D3 D4共阳极，对应uo的“-” D极1。D3在u2的正半周导通； D2 D4在u2的负半周导通。
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7.1 整流滤波电路
直流稳压电源的组成和功能
交流电源 电源变压器 整流电路
滤波电路
稳压电路 负载
u1
u2
uR
uF
Uo RL
u1
u2
uR
o
to t
o
t
uF
Uo
o
t
o
t
电源变压器: 将交流电源电压u1变为所需要的交流电 压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压uR。
U2 < 0 时，D截止iD= 0。
2U 2 u2
b
o π 2π
3π
ωt
uo=0
uo
⑵ 输出平均电压Uo
o uD
ωt
1
Uo 2 0
2U2 s intdt
o iD io
ωt
2
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U2 0.45U2
o
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输出平均电压 Uo 0.45U2
输出平均电流 Io
⑶ 二极管的选择
0.45U 2 RL
二极管上的平均电流： ID Io
二极管上的最高反向电压：UDRM 2U2
例 单相半波整流电路，已知：RL=750 , U2=20V。
求：Uo、Io、UDRM，并选出二极管。
Tr a
iD
解：Uo=0.45U2=9V
D
io
2U 8I.0o1.D 2021 R U R LoM 27U 92 5 02 1.22 8 mV A选用u21 AP4bu(216mAR,5L 0Vu5)o
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问题与讨论
单相桥式整流电路中，若D2发生开路，短路，或反接三种 情况，电路中将会发生什么问题？
Tr a
u1 ot
D4 u2
D3
D1
+ io
RL uo
D2
-
b
⑴ D2开路：相当于半波整流， Uo=0.45U2 ⑵ D2短路：Uo=0，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子
uo
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t
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⑵ 输出平均电压Uo
U o 10 2 U 2si tn d t2 2U 20 .9 U 2
输出平均电流
Io
Uo RL
0.9U2 RL
⑶ 二极管的选择
二极管上的平均电流： I D
1 2
Io
二极管上的最高反向电压：UDRM 2U2
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慢，输出电压uo随uC按指数规律缓慢下降。当u2> uC
时C又被充电uo = u2又上升。直到u2<uC，D又截止，
C又放电，如此不断的充电、放电，使输出电压uo脉
动程度大为减小。
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⑵ 输出平均电压Uo
uo
当RL = ∞，（即空载时）
a 2U 2
u1 u22 D3
2U2 u12 bu22
D2 RL2
u22＜0 D3导通， uo2=u22
uo2 u1＜ 0 时
o
π 2π 3π
ωt
U22＞ 0 D2导通，uo1=u22
uo1
U12＜ 0 D4导通，uo2=u12
o uo2
ωt
Uo1= 0.9U2
o
ωt
Uo2= -0.9U2
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⑴ 分析 设：u2+2U2si nt Tr a
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u1
o
t
D4
+ io
u2
D1 D3
RL
uo
D2
-
b
-
u2正半周时电流通路
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Tr a-
u1
o
t
D4
+ io
u2
D1 D3
RL
uo
D2
-
b
+
u2负半周时电流通路
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+
a
(-) u2
b
(+)
u2
桥式整流电路输出波形
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D4
RL
D1 D3
u0
D2
u2＞0 时
a+ b-
u2＜0 时 b(+) a(-)
D1,D3导通 D2,D4导通 D2,D4截止 D1,D3截止 电流通路: 电流通路:由 由a+经D1 b(+)经D2
RLD3b- RLD4a(-)
t 输出是脉动的直流电压！
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2. 单相全波整流电路
Tra
D1
u1
o
t
ua RL io ub uo
b
设： ua 2U2sDi2n t
ub 2U 2si nt ()
ua> 0 ub＜ 0时，D1导通D2截止
uo=ua Ua＜ 0 ub＞uo=0时ub，D2导通D1截止
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