第10章直流电源资料

技 平均值是半波整流电路的两倍。 术
基
3）输出电压高，脉动小，变压器利用率高，
础 因此得到广泛应用。
第
十
章 电子学教研室
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10.2 滤波电路
模 电容滤波电路
拟 电
滤波原理
子 技
术 u1
T
+ D4
u2
基 础
- D2
D1
io
uC
C
RL
uo
D3
第 十
注意电容器两端电压uc对整流元件导电的影响。
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模 （1）电源变压器 将来自电网的有效值为220V
拟 的交流电压转换为符合整流需要的有效值较低 电 子 的交流电压。
技 （2）整流电路 利用具有单向导电性能的整流
术
基
元件，将正弦交流电压u2变为单向脉动电压u3。
础
第
十
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模 （3）滤波电路 利用电容、电感元件的频率特 拟 性，将直流脉动电压中的谐波成分滤除掉，使 电 子 电压u3成为比较平滑的脉动直流电压u4。 技 （4）稳压电路 当电网电压波动或负载变动时， 术 基 经滤波后的直流电压大小还会变动。稳压电路 础 的作用是使直流输出电压基本不受上述因素的
第 影响。
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10.1 整流电路
模
1.电路组成
拟
电
子
技
术
基
础
因为负载上只有半个周期
第 内有电流和电压，所以称为 十 “半波整流电路”。
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2.电路参数分析
模 （1）输出电压平均值:
拟 电
负载电阻上电压的平均值
t= 0~时：
子 技
uo 2U2 sint
础 的场合。
第
十
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单相桥式整流电路
模 1.电路组成及工作原理 拟 电 子 技 术 基 础
第
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工作原理
模 （1）u2正半周时
拟 电
T+
D4
D1
子 技
u1
u2
术 基
– D2
D3
础
第
十
D1和D2导通,D3和D4截止(相当于开路)
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io
RL uo
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模 （2）u2负半周时 拟
电 子
T – D4
D1
技 u1
u2
术
基
+ D2
D3
础
第
十
D3 和 D4导通, D1和 D2截止。
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io
RL uo
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模
拟
电
子
D1、D2
技
电流
术
基
础
第
十
D3、D4 电压
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u2 2 U2
o uo
2 U2 iDo Im o
uD
o
2 3 t
2 3 t
2
t
3
2 3 t
2 U2
13
D3、D4 电流
D1、D2 电压
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2.电路参数分析
模 （1）输出电压平均值:
拟 电 子 技
UO(AV)
1
0
2U2 sintdt
（2）负载电流的平均值: IO(AV)
0.9U2
UO(AV) RL
十 压的脉动大大减小。
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模
二极管导通时给电容充电,二极管截止时电
拟 容向负载放电 电
子
滤波后输出电压 uo 的波形变得平滑,平均值
技 提高。
术
基
础
第
十
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2.输出电压的平均值
模
uO
拟
2 U2 A B C D
红：U2正半周； 绿： U2负半周。 放电时间常数由
电
RLC决定。
子 技 术 基 础
第
0 t1 t2 t3 t4
iD
t
AB段D1、D2通，C充电uo= uc = u2 BC段D1、D2止，C放电uo= uc u2 CD段D1、D2止，C放电uo= uc > u2
0
t
导通角
当满足RLC =（25）T/2时
Uo(AV) 1.2U2
十
为获得较好的滤波效果，C的容量应选大些。
第10章 直流电源
4学时
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直流电源
模
拟 电
作业
子
思考 10-5、10-17
技 术
习题 10-10、10-11、10-19
基
础
第
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直流稳压电源原理框图及波形图
模 拟 电 子 技 术 基 础
第 功能 十 章 电子学教研室
将交流电压变成直流电压
2
术
二极管承受的最大反向电压等于变压器副
基
础 边的峰值电压。
第
URM 2U2（同半波整流电路）
十
实际选用时，应至少有10%的余量。
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4.桥式整流的特点
模
1）桥式整流电路与半波整流电路相比，在
拟 相同的变压器副边电压下，对二极管要求相同。 电
子
2）桥式整流电路的输出电压与输出电流的
术
t= ~2时：
基
uo 0
础
第
十
UO(AV)
1
2
0
2U2 sintd(t)
2U 2
0.45U 2
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模 拟 电
（2）负载电流的平均值:
IO(AV)
UO(AV) RL
0.45பைடு நூலகம்2 RL
（3）输出电压的脉动系数：
子
整流输出电压的基波峰值与输出电压平均值
技 术
基
二极管承受的最大反向电压等于变压器副边
础
的峰值电压: URM 2U2
第
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4.半波整流的特点
模
1）单相半波整流电路简单易行;
拟 电
2）由于它仅利用了交流电路的半个周期，所
子 以输出电压低，脉动大（即交流分量大）， 效
技 率低。
术
基
3）只适用于整流电流较小，对脉动要求不高
之比。 S UO1M
基
UO(AV) 经推导：S 1.57
础 S越大，脉动越大。
第 十
半波整流电路的输出脉动很大。
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3.二极管的选择
模
一般根据流过二极管的正向平均电流和它所
拟 承受的最大反向电压来选择。 电
子
半波整流电路中，二极管的正向平均电流
技 术
等于负载电流平均值: IDAV IOAV 0.45U2 / RL
0.9 U2 RL
术 （3）脉动系数: S UO1M 0.67
基
U O(AV)
础
第
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3.二极管的选择
模
每只二极管只在变压器副边电压的半个周期
拟 通过电流，故每个二极管的平均电流只有负载 电 子 上平均电流的一半。
技 IDAV IOAV / 2 0.45U2 / RL (同半波整流电路）
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电感电容滤波电路
模
为了减小输出电压的脉动程度，在滤波电容
拟 之前串接一个铁心线圈，就组成了电感电容滤
电 波（LC滤波）电路。
子
由于通过电感线
技 圈的电流发生变化
术 时，线圈中要产生
基 自感电动势阻碍电 础 流的变化，因而使
频率越高，电感越
第 负 载 电 流 和 负 载 电 大，滤波效果越好。