直流稳压电源的组成和功能课件

平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管 的主要依据。
例如： 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周
导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半。
ID
=
1 2
I
o
（选购时：二极管额定电流>ID)
二极管截止时两端承受的最大反向电压：
URM= 2U2
（选购时：反向峰值电压 2URM)
t
uO
加入滤波电容
时的波形
学习交流PPT
无滤波电容
时的波形
t
22
uo
t
u2上升， u2大于电容 上的电压uc，u2对电容充电，
uo= uc u2
u2下降， u2小于电容上的电压。 二极管承受反向电压而截止。 电容C通过RL放电， uc按指数 规律下降，时间常数 = RL C
RL
uo
t
0 2
二极管上的平均电流： ID = IO
UDRM
承受的最高反向电压:
UDRM=
2U
2
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6
(2)单相全波整流电路
T
D1
a
+ – + –
u1
+ io
u2 –
RL
u2+ 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
当u2正半周时， D1导通， D2截止。
当u2负半周时， D2导通， D1截止。
直流稳压电源的组成和功能
u1
u2
整 u3
流
滤 u4 波
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
a D1 b D2
RLD4b RLD4a
整流输出电压平均值：
uo
t
Uo=0.9U2
uD2,uD3
t 负载电流平均值:
t
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
uD1,uD4
二极管最大反向电压：
U DRM学习=交流Pt2PT二U 2极管平均电流：ID=Io/2
14
集成硅整流桥：
+ –
~+~-
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7
单相全波整流电压波形
T
D1
a
u2
U2m
u1
+ io u2 –
RL +
0
2
3
t 4
u2 + uo
uo
–
b
D2
uD1
忽略二极管正向压降
uD2
0 ~ ：
2U2m
uD2 = 2u2
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8
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )：
T
D1
a
u1
io
uo
u2
RL
t
u2
uo
0 2
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18
15.3 滤波电路
交流 整流
电压
脉动
滤波
直流
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或
电感与负载RL串联。
L
C
RL
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RL
19
(1)电容滤波电路
(a)电容滤波原理
以单向桥式整流电容滤波为例进行分析， 其电路如图所示。
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
S uo
u2
–
+
uo
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15
(4) 整流电路的主要参数
(a)整流输出电压的平均值
uo
负载电压 Uo的平均值为:
0 2
U
o
=
1
2π
2π
0
u
o
d
(
t
)
负载上的(平均)电流:
Io =
Uo RL
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t
16
(b)脉动系数Ｓ
uo
t 0 2
S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值 之比。S越小越好。
二极管承受的最高反向电压：
uD
0 2
U
=2
DRM
2U
2
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t
10
(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
学习交流PPT
RL uo
uo
11
u2正半周时电流通路
+
T
u1
D3
u2
D1
D4
RL uo
D2
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
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。
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3
单相半波整流电压波形
uD
T
D
a
u1
u2
RL
b
u2
0
uo uo
2
3
t 4
uD
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4
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： uD
输出电压uo的稳定。 学习交流PPT
1
整流电路的任务：
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
本课主要介绍： 单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流
二极管 可控硅
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2
15.2 单相整流电路
(1)单相半波整流电路
T
D
a
+
u1
u2
io RL
uo
u2 >0 时: 二极管导通，忽略二极管正向压降，
T
D
a
io
uo
u1
u2
RL
uo
t
0 2
b
( ) 1
U=
2u d t = 1
o 2 0 o
2 0
2U
=
2 0 . 45 U
2
( ) 2 U sin t d t 2
Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
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5
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
uD
T
D
io
uD
u1
u2
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12
u2负半周时电流通路
T-
u1
D3
u2
D1
D4
RL
u0
D2
+
D2、D3 导通， D1 、D4截止
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13
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:
b
D2
( ) ( ) 1
U= o
u d t = 1
0o
2 U sin t d t
0
2
2 2U
=
2 0. 9 U
2
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
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9
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
T
D1
a
二极管上的平均电流：
u1
io
u2
RL
u2
uo
ID
=
1I
2
o
b D2
D2
RL
b
桥式整流电容滤波电路
学习交流PPT
20
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
S uo
D2
RL
b
RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
设t1时刻接
通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
学习交流PPT
没有t电容
时的输出
uc
波形
t
21
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
S uO
D2
RL
b
RL接入（且RLC较大）流的输出 uo 分解后可得:
u o =2 U 2 (2 3 4 c2 o t s 1 4c 5 4 o t s 3 4c 5 6 o t s )
基波
基波峰值
4 2U2 S =Uo1M = 3π = 2 0.67
Uo 2 2U2 3
π 学习交流PPT
输出电压平均值
17
(c)二极管平均电流与反向峰值电压