第八章 直流稳压电源PPT课件

~
大小不合
大小合适
脉动
适的交流
的交流
直流
交流
电源变
整流
电源
压器
电路
滤波 电路
不稳定 的直流
稳定 直流
稳压
直流
电路
负载
4
电源变 压器
整流 电路
滤波 电路
稳压 电路
将市电变换为整流所需的 交流电压
将交流电变换为方向不变 的直流电
将脉动直流电变换为平滑 的直流电压
将不稳定的直流电压变换 为稳定直流电压
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第八章 直流稳压电源
8.1直流稳压电源的组成 8.2 整流电路 8.3 滤波电路 8.4 稳压电路
8.5 三端集成稳压器及其应用 8.6 开关型稳压电路
3
8.1 直流稳压电源的组成
当u2正半周时， D1导通， D2截止。
当u2负半周时， D2导通， D1截止。
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单相全波整流电压波形
Ta
D1
+
u1
u2– io RL+
u2+ uo
–
b
D2
忽略二极管正向压降
u2
0
uo
uD1
uD2 0 ~ ：
uD2 = 2u2
2
3
t 4
13
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )：
Ta
ID
=
1I 2
o
b D2
uD
二极管承受的最高反向电压：
t
0 2
U DRM = 2 2U2
15
3. 单相桥式整流电路
组成：由四个二极管组成桥路
T
u1
D3
u2
D1
D4
D2
D1 D2 u2
D3 D4
RL uo u2
RL uo
uo
16
u2负半周时电流通路
T-
u1
D3
u2
D1
D4
D2
+
RL
u0
D2、D3 导通， D1 、D4截止
电流通路：a → T1 → RL → D2 →b
控制极电压uG在 t=α时施加，
故在≤t≤时， T1和D2导通
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2. 工作原理
Ta
+ +
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
负半周，T1、D2承受反向电压截止，
T2、D1 承受正向电压。
(2) 负载直流电流
∫ UO=
1
0 2U2sintd(t)
IO=
UO RL
=
2
2
U2
(3) 二极管平均电流 1
ID= 2 IO
UO= 0.9U2
(4)二极管反向电压
最大值
URm= 2 U2
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3. 整流元件的选择 IF≥ID UR≥URm
4. 整流桥块
~-
+~
-
~
~
+
26
可控整流电路
1. 电路结构
D1
u1
u2 io RL
uo
t
u2 uo
0 2
b
Uo
=
1
0
uo
D2
d (t
)
=
1
0
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2U2 sin td (t)
2 =
2U2
= 0. 9 U2
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
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二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
Ta
D1
u1
u2 io RL u2 uo
二极管上的平均电流：
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
• 电源变压器: 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。
• 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uo的稳定。
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二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
uD
Ta
D
io uD
u1
u2
RL
uo
0
2
t
b
UDRM
二极管上的平均电流： ID = IO 承受的最高反向电压: UDRM= 2U2
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2.单相全波整流电路
+ – + –
Ta
D1
+
u1
u2– io RL
u+2 uo
–
b D2
原理：
变压器副边中心抽头， 感应出两个相等的电压u2
单相半波整流电压波形 u2
uD
Ta
D
0
uo
u1
u2
RL uo
b
uD
2
3
t 4
9
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： uD
Ta
D
io uo
u1
u2
RL uo
t
0 2
b
Uo
=1
2
2
0 uo
d
(t
)
=
1
2
0
=
2U2
= 0.45U2
2U2 sin td (t)
Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
6
8.2 整流电路
整流：把交流电压转变为直流脉动的电压。 整流电路分类：
单相 三相
半波 全波
桥式 倍压整流
二极管 可控硅
7
单相整流电路
1.单相半波整流电路
+ –
u1
Ta + u2
D io
RL
u2 >0 时:
二极管导通，忽略二极
管正向压降，
uo
uo=u2
–
b
u2<0时:
二极管截止, uo=0
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。8
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u2正半周时电流通路
+
T
u1
D3
u2
D1
RL
D4
uo
D2
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
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单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
a
D3
RL
u2
D1 D4
uo
D2 b
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D4导通 D2,D3截止 电流通路:
D2,D3导通 D1,D4截止 电流通路:
a D1 b D2 RLD4b RLD4a
整流输出电压平均值：
uo
uD2,uD3 uD1,uD4
t
Uo=0.9U2
t 负载电流平均值:
t Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
二极管最大反向电压：U DRM = 2U二2 极管平均电流：ID=19Io/2
集成硅整流桥：
+ –
~+~-
u2 –
+ uo
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8.2 整流电路
不控整流电路
Ta +
+
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
单相桥式整流电路中的两个二极管用可控 的 晶闸管替换 —— 半控。
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2. 工作原理
Ta +
+
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
正半周，T2、D1 承受反向电压截止，
T1、D2 承受正向电压，
Ta
＋
-
D4
D1
Io ＋
u1
u2
－
+
D3
D2
b
RL uo －
电流通路：b → D2 → RL → D4 → a 23
u2
O uo io
D1 D2 ＋ ＋
ωt
u2
RL uo
－ D4 D3 －
O
ωt
iD1 , D3
O
ωt
iD2 , D4
uD1 , D3
O
ωt
uD2 , D4
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2. 整流电路的计算
(1) 负载直流电压
T +
+
u1
u2
-
-
a
D4
D1
D3
D2
b
iO +
RL uO -
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1. 工作原理
u2 正半周，D1 和 D3 导通， uO= u2
T
a
iO
+
+
+
D4
D1
u1
u2
R uO
-
-
D3
D2
L
b
-
电流通路：a→D1 →RL →D3 →b
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1. 工作原理
u2 负半周，D2 和 D4 导通，uO = -u2