模拟电子技术 第十章 直流电源.ppt

2U 2 π
0.9U 2
I L(AV)
U O(AV) RL
0.9U 2 RL
第十章 直流电源
目录
4.二极管的选择
第二节 整流电路
URmax
2U2
I D(AV)
I L(AV) 2
0.45U2 RL
考虑到电网电压
波动范围为±10％， 二极管的极限参数应
I
F
1.1
0.45U 2 RL
满足：
U R 1.1 2U 2
二、单相半波整流电路
1.工作原理
u2
u2
u2的正半周，D导通， A→D→RL→B，uO= u2 。 u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2； uO=0。
目录
第十章 直流电源
第二节 整流电路
二、单相半波整流电路
2.UO（AV）和 IL（AV）的估算
已知变压器副边电压有效值为U2
U O(AV)
一、基本概念
1. 整流电路功能
交流变直流 将正负极性交替变化的正弦交流电压变换成单向电压。
2. 整流基本原理
利用具有单向导电性器件（如DIO）完成的。
3. 整流电路类型
小功率整流：单相整流 (半波整流、全波整流、桥式整流、倍压整流)
大功率整流：三相整流、多相整流
第十章 直流电源
目录
第二节 整流电路
I L(AV)
0.45U 2 RL
I
F
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1.1
0.45U 2 RL
U R 1.1 2U 2
第十章 直流电源
目录
第二节 整流电路
三、桥式整流
1．电路结构
iD
u S1 + D4
220V 2
D1
50Hz
+
D3 D2
+ RL
+
Uo
图10.2.5 桥式整流电路
第十章 直流电源
目录
第二节 整流电路
2.工作原理
流
π 图1039 LC 型滤波器
第十章 直流电源
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第四节 直流稳压器
一、直流稳压的基本概念
1. 什么叫稳压 ﹡整流滤波后输出电压UO（整滤）是不稳定的电压。原因如下：
交流电网电压本身就是不稳定的，允许有±10%波动 整流器本身有内阻，负载（IL）变动→UO（整滤）变 温度变→整流滤波器参数变→UO（整滤）变 ﹡稳压是指在电网波动、负载（IL）变化和温度变化时都能保持 输出的直流电压恒定。
滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。 C 越大， RL越大， τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。
第十章 直流电源
第三节 滤波器
二、电容滤波
3.参数计算与特性
﹡UO（AV） UO（AV）=U2[1－(T/4RLC)] T-----交流电网周期，20ms
[讨论]
①RL开路（C接入）， UO（AV）= 2 U2
②C开路（RL接入）， UO（AV）= 0.9 U2
③正常工作
UO（AV）≈1.2U2
④C↓→UO（AV）↓
(RLC=1.75T时)
第十章 直流电源
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第三节 滤波器
二、电容滤波
﹡脉动系数S
S=1/[(4RLC/T)－1] RLC=1.75T时S=0.167 C↑→S↓
u 2U2 o C减小 电容
0.9U2
滤波
﹡电容滤波器外特性
（1）定义 ： UO（AV）=f(IL) （2）C为定值时： iL↑→uO↓，
电感滤波
0
i（oiL）
图1035 电容滤波器外特性
变化范围大（0.9U2~U2）
C值小：uO随iL波动加大
（3）结论：电容滤波外特性差
目录
第十章 直流电源
第三节 滤波器
三.电感滤波器
1. 外特性好
若接反了呢？ u2
O
四只管子如何接？
u2的正半周 A→D1→RL→D3→B，uO= u2
u2的负半周 B →D2→RL→D4→ A，uO= -u2
第十章 直流电源
uO
O
集成的桥式整流电 路称为整流堆。
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3. 估算
第二节 整流电路
U O(AV)
1 π
π 0
2U2 sin td( t)
UO(AV) 2
二、电源基本类型
电源也是一个能量转换器，根据不同设备需要选择不同类型 电源。
电源有大小功率之分，本章只讲小功率电源。
第十章 直流电源
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第一节 电源基本概念
三、直流电源的功能与组成
1. 功能
将电网提供的交流电源转换成单极性且稳定的电源， 称为直流电源。
2. 直流稳压电源组成
第十章 直流电源
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第二节 整流电路
第十章 直流电源
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第三节 滤波器
四、复合滤波器
由C和L共同组成滤波器 复合滤波器优点：
– 发挥各自优点，克服各 自缺点， 从而提高滤波 性能。
– L可取值较小减小体积 与重量。
桥 式 整
LC + RL
流
图1039 LC滤波
R
桥
式 整
+
C
C+
RL
流
图1039 RCπ滤波
桥 式 整
C LC + RL
模拟电子技术
电子教案
沈阳工业大学 电子技术教研室
第十章 直流电源
第十章 直流电源
第十章 直流电源
目
录
第十章 直流电源
第一节 电源基本概念 第二节 整流电路 第三节 滤波器 第四节 直流稳压器
第十章 直流电源
第一节 电源基本概念
一、电源基本功能
向负载提供输出功率（一定电压与电流）的电装置， 是其它设备的能源。
目录
第十章 直流电源
第三节 滤波器
一、基本概念
1. 滤波器基本功能 去交保直
2. 滤波原理 利用C或L储存与释放能量的作用平滑直流。
3. 滤波器组成 由电抗元件C或L构成
4. 滤波器的种类 电容滤波、电感滤波、复式滤波
第十章 直流电源
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第三节 滤波器
二、电容滤波器
1.电路组成
电容器C与整流器OUT端、与RL两端并连
ID
S1 +
u 220V
50Hz
2
+
D1
u D4 D2
C+
+ S2
o RL
u D3
c
图10.3.1电容滤波器
第十章 直流电源
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第三节 滤波器
二、电容滤波
2. 工作原理
充电
放电速度与正弦 波下降速度相似
按指数规律下降
当 u2 uC 时，有一对二极管导通，对电容充电，充电非常小。 当 u2 uC 时，所有二极管均截止，电容通过RL放电，放电 RLC。
UO≈0.9U2 IL↑→UO↓
u u 桥
式
+
整I
L
+ 电感和 RL o负载
流
串联
图1038电感滤波器
与电容滤波相比滤波特性好，IL波动时UO波动较小。
2.对整流管电流要求低
整流管导通角比电容滤波时大，因而峰值电流减小，所以
对整流管额定电流要求相对减小。
3. 缺点：易引起电磁干扰；体积大、笨重。
4. 应用场合：大电流（3~5A以上）
1 2π
π 0
2U2 sin td( t)
UO(AV)
2U 2 π
0.45U 2
I L(AV)
U O(AV) RL
0.45U 2 RL
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第二节 整流电路
二、单相半波整流电路
3. 二极管的选择
URmax 2U2
考虑到电网电压波动范围为±10 ％，二极管的极限参数应满足：
I D(AV)