南理工模电课件10-1

V2
22010V 22
取VL 1.2V2，则：
VL 12V
IDI2L
1VL 2 RL
60mAVRM
2V2 14 V
例题2
电路如图所示，已知V1=220V，变压器匝数比N1:N2 =22:1 ，RL=100Ω，求VL并选择整流二极管；若C和 D1开路，求VL、IL；RL开路或短路，电路会有何变 化？
最
大
整
流 IF电 1.1流 0.4RL5V2
最 高 反 向 工VR作 M1电 .1压2V2
流经二极管的平均电流为：
ID
1 2IL
0.45V2 RL
二极管两端承受的最大反向电压为：VRM 2V2
(4) 桥式全波整流电路的优缺点
优点： 输出电压高、纹波电压较小、二极管承受的 最大反向电压小，信号正、负半周都有电压 输出，效率高 缺点： 使用二极管较多
(2) 电容滤波电路
(a) 工作原理
若v2≤ vC：
所有二极管均截止，
v2
电容C通过RL放电，
放电＝ RLC
若v2＞vC：
0
t
二极管D1、D3或D2、
D4导通， v2Байду номын сангаас电容C
充电， 充电非常小
充＝ 电 (RL//R变压器副 )C 边管 绕导 组通 ＋电 二阻 极
示意图 充＝ 电 (RL//R变压器副 )C 边管 绕导 组通 ＋电 二阻 极
RL开路，电路输出 电压升高至1.4V2
电感对直流分量 的电抗为线圈电 阻R，对交流分 量的感抗为ωL
输出电压 V L直 RR 流 L R LV 分 DR 量 R L R L ： 0.9V 2
输 出 电 压vl交 (流 LR )2L 分 RL2 量 vd： RL Lvd
电感滤波电路的优缺点
优点： 整流二极管导通角大，峰值电流小，输出 特性平坦。 缺点： 笨重、体积大、易引起电磁干扰。一般只 适用于低电压、大电流的场合
(5) 复式滤波电路
例题1
电路如图所示，已知交流电压频率为50Hz，VL=30 V， IL=50mA，求V2，并选择整流二极管和滤波电容器。
ID
IL 2
25mA
VRM 2V2 35 V
考虑电网电压波动，
取 V L1.2V 2 ， 则 V 21 3 .： 2 02V 5实乘际以选1.1择的二系极数管时应
(c) 外特性
整流滤波电路中，输出 直流电压VL随负载电流 IL的变化关系曲线称为 输出特性或外特性。
有滤波电容时： 负载空载 RL， ， 即VL最大 VL0 2V21.4V2 有负载 VL ＝ 时 (1.1~： 1.2)V2 C的耐压值应大于
有负载 I2＝ (时 1.5~： 2.0)IL 1.1 2V2
考虑变压器和二极 管内阻，则：
vL ＜v2max
充电
放电
C 越大， RL越大， 放电＝ RLC越大， 放电速度越慢， 输出电压曲线越 平滑，脉动越小
一般取：
放
电 ＝RLC
(3
~
5)
T 2
T为交流电压周期
(b) 二极管导通角
有滤波电容时二极管
的导通角 < ，二极
管平均电流增大，其 峰值电流增大
θ小到一定程度， 难于选择二极管！
只有D2 、D4工作，电 路变为半波整流电路
1 2
VL 2
2V2 sintd(t)
2
V2 0.45V2 4.5V
IL
VL RL
45mA
例题2
电路如图所示，已知V1=220V，变压器匝数比N1:N2 =22:1 ，RL=100Ω，求VL并选择整流二极管；若C和 D1开路，求VL、IL；RL开路或短路，电路会有何变 化？
例题1
电路如图所示，已知交流电压频率为50Hz，VL=30 V，IL=50mA，求V2，并选择整流二极管和滤波电 容器。
C的最高耐压值：
VCM 1.1 2V2 38.5V
RL
VL IL
0.6kΩ
取 R LC4T 225 10 0.0s4
C66.6F
例题2
电路如图所示，已知V1=220V，变压器匝数比N1:N2 =22:1 ，RL=100Ω，求VL并选择整流二极管；若C和 D1开路，求VL、IL；RL开路或短路，电路会有何变 化？
10.1 小功率整流滤波电路
1. 单相桥式整流电路 (1) 工作原理
v而 v负方22处处下载向于 于。电的正 负若阻单半 半忽上向周 周略正脉： ：二动负DD极电半12管、、周压管DD经。34压导导过降通通合，，，成vvv，LLL=上上得v正正2到下下的负 负是， ，同一iiLL自 自个上 上 而下。若忽略二极管管压降， vL= -v2
主要内容链接
10.1 小功率整流滤波电路 1. 单相桥式整流电路 2. 滤波电路
第十章 直流稳压电源
电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供 电，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携 式的仪器设备中。
小功率直流稳压电源结构图和稳压过程 稳电 整 滤压源流波电变电路压 路：器 ：当：将 去电将 交 除网2流直2电电流0V压压电交波变压流动成中电、脉的网负动纹电载的波压和直，变温流 得为度电 到所变压 平需化滑要时的的， 维电 直持压流输值电出压直流电压的稳定
单相桥式整流电路的简化画法
(2)负载上直流电压和电流的计算
负载电压vL的平均值为：
1
VL 0
2V2 sintd(t)
22
V2 0.9V2
负载电流iL的平均值为：
22
IL
VL RL
V2 0.9V2
RL
RL
(3) 二极管的选择
考虑到电网电压波 动范围为±10％， 二极管的极限参数 应满足：
2. 滤波电路
(1) 滤波的基本概念 滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同， 滤除整流输出电压中的纹波，即保留电压中的直 流分量、滤掉一部分交流分量，改变交直流成分 的比例，减小电路的脉动系数，改善直流电压的 质量。 电容器C对直流阻抗大，对交流阻抗小，因此C应 与负载并联。 电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L 应 与负载串联。
(d) 电容滤波电路的优缺点
优点： 电路简单、负载直流平均电压高、纹波较 小。 缺点： 输出特性较差，适用于负载电压较高、电 流较小、负载变动不大的场合。
(3) 电感滤波电路
利用储能元件电感器L的电流不能突变的性质，把 电感L与整流电路的负载RL相串联，也可以起到滤 波的作用。
当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的 减小，从而增大二极管的导通角，使得二极管导通 角为180 °