直流稳压电源的设计制作方法

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仿真三：单相全波整流电路 1、要求：二极管（理想）2只 2、仿真电路：
整 流 电 路
整 流 电 路
3、观察并回答问题： 全波整流电路的输出电压波形并记 录。 输出电压是 （双极性/单极 性） 输出电压是 （全波/半波） 输出电压与输入电压的幅值相比是 （基本相等/相差很大）
整流电路 2 全波整流电路：
整 流 电 路
4、参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
VO 1 2 2 2 V sin t d t V2 0.9V2 0 2
（2）流过负载平均电流:
IDO= UO /RL=0.9U2/ RL
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO /2=0.45U2/ RL
（4）整流二极管的最大反向电压:
2、电路特点：
电路结构简单， 输出电压波动 较大、效率低
v1 v2 0 vo
RL
vo

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输出的直流电压值为:
VO
0
t
1 2 2 V sin t d t V2 0.45V2 0 2 2
整流电路 1 半波整流电路：
Tr v2
D
整 流 电 路
3、工作原理： U2为正半周： D管导通，有 输出电压； U2为负半周： D管截止，无 输出电压
第一节
第二节
直流稳压电源的组成及工作原理
串联反馈式稳压电路 开关式直流稳压电路
第三节
第四节 第五节
第一节 直流稳压电源 的基本组成及工作原理
一、直流稳压电源的组成 二、直流电源各部分原理 三、直流稳压电源的性能指标
一、直流稳压电源的组成
电源变压器 整流电路 滤波电路 稳压电路
VI
VO
v1
0
v2
整流电路 1 半波整流电路：
Tr
D v2
整 流 电 路
1、电路图：
如图所示，利 用二极管的单 向导电性，在 负载电阻RL上 得到单向脉动 电压VO
v1
RL
vo
v2
0 vo 0
t

2
3
4
t
整流：利用二极管的单向导电性，把交流变成脉动的直流
整流电路 1 半波整流电路：
Tr v2
D
整 流 电 路
整流电路 1 半波整流电路：
4、参数计算
整 流 电 路
（1）输出的直流电压值为:
VO 1 2 2 V sin t d t V2 0.45V2 0 2 2
（2）流过负载平均电流:
IDO= UO /RL=0.45U2/ RL
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO =0.45U2/ RL
（4）整流二极管的最大反向电压:
UDR=SQR（2）U2
整流电路 1 半波整流电路：
整 流 电 路
5、二极管的选择： （1）D管的最大整流电流IF必须大于 实际流过二极管的平均电流IDO ： IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL （2）D管的最大反向工作电压UR必须 大于二极管实际所承受的最大反 向峰值电压URM UR > URM =SQR（2） U2
+ U2
ZL
-
-
U2 N2 1 U1 N1 n
仿真一：电源变压器的基本特性
电 源 变 压 器
1、要求：电源变压器：10：1，200V/50Hz 负载电阻：100欧，示波器 2、仿真电路：
电 源 变 压 器
3、回答问题： 变压器初级输出电压幅值约为 V 变压器次级输出电压幅值约为 V 初级绕组输入电压与次级绕组输出 电压之比 约为 ： 。
整流电路 3 桥式整流电路：
整 流 电 路
Tr v1 v2
D 1 D 4
RL
简化画法
1、电路图：如图所示，二极管D1、 D2
由此而来。
、
D3、 D4四只二极管接成电桥的形式，名称
输出的直流电压值为:
VO
v1 v2 0 vo
RL
vo

2
3
4
t
0
t
1 2 2 V sin t d t V2 0.45V2 0 2 2
仿真二：半波整流电路 1、要求：二极管（理想）1只 2、仿真电路：
整 流 电 路
整 流 电 路
3、观察并回答问题： 二极管输入电压是 （双极性/ 单极性） 电路输出电压是 （双极性/单 极性） 输出电压的波形是 （全波/半 波） 输出电压与输入电压的幅值相比（基 本相等/相差很大）
v1 v2
0 vo 0
v2 v2
D2
vo

2
3
4
t
t
整流电路 2 全波整流电路：
Tr
D1
整 流 电 路
3、工作原理：
在U2正半周： D1导通、D2管截止， 负载中有电流流过； 在U2负半周： D1截止、D2管导通， 负载中有电流流过。
v1 v2
0 vo 0
v2 v2
D2
vo

2
3
4
整流电路 2 全波整流电路：
整 流 电 路
Tr
D1 v2 v2 D2 vo
1、电路图：
如图所示，二 极管D1、 D2分 别在V2的正、 负半周导通， 在RL上得到如 图所示电压波 形。
v1
v2 0

2
3
4
t
vo
0
t
整流电路 2 全波整流电路：
Tr
D1
整 流 电 路
2、电路特点： 是输出电压波 动小，变压需 中心抽头，绕 制复杂，成本 高，笨重
t
0 t 0
vR
t 0
vF
t 0
vo
t
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波 电路、稳压电路四部分组成。
二、直流稳压电源各部分原理
电 源 变 压 器
功能 作用
1、电源变压 器
交流电压变换部分 将电网电压变为所需 的交流电压 将直流电源与交流电 网隔离
电源变压器
电 源 变 压 器
+ U1
N1
N2
注：理想变压器满足： I1/I2=U2/U1= N2/N1 （P1=P2）
电 源 变 压 器
问题
变压器是否可以进行直流变压？ 是否可以用电位器来变压？
变压器的输出功率与输入功率关系
是怎样？
2、整流部分
整 流 电 路
作用：将变换后的交流电压转换为单 方向的脉动电压。 (AC→DC) 说明： 1、单方向的脉动电压存在很大脉动成 份，不能直接提供给负载。 2、脉动谐波成份——纹波
UDR=2SQR(2)U2
整流电路 2 全波整流电路：
整 流 电 路
5、二极管的选择：
（1）D管的最大整流电流IF必须大于 实际流过二极管的平均电流IDO ： IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL （2）D管的最大反向工作电压UR必须 大于二极管实际所承受的最大反 向峰值电压URM UR > URM =2SQR(2)U2