第10章 直流稳压电源(修改)
第十章 直流电源答案
科目:模拟电子技术题型:填空题章节:第十章 直流电源难度:全部-----------------------------------------------------------------------1. 稳压电路的主要作用是 稳定输出电压 。
2. 在直流电源中，在变压器副边电压相同的条件下，若希望二极管承受的反向电压较小,而输出直流电压较高，则应采用 倍压 整流电路。
3. 在直流电源中，负载电流若为200mA ，则宜采用 电容 滤波电路。
4. 在负载电流较小的电子设备中，为了得到稳定的但不需要调节的直流输出电压，则可采用 硅稳压或硅二极管 稳压电路或集成稳压电路。
5. 为了适应电网电压和负载电流变化较大的情况，且要求输出电压可以调节，则可采用 串联 晶体管稳压电路或可调的集成稳压器电路。
6. 在电容滤波和电感滤波二者之中， 电感 滤波选用大电流负载。
7. 在电容滤波和电感滤波二者之中， 电容 滤波的直流输出电压高。
8. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，调整管处于 放大 工作状态。
9. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，若要求输出电压为18V ，调整管压降为6V ，整流电路采用电容滤波，则电源变压器次级电压有效值应为 20 V 。
10. 单相桥式整流电路，变压器的副边电压是U 2，则输出电压的平均值 U 0 = 0.9 U 2 。
11. 单相桥式整流电路，变压器的副边电压是U 2，加入电容滤波器后，则输出电压的平均值 U 0 = 1.2U 2 。
12. 小功率直流电源一般由电源变压器、 整流 、滤波、稳压四部分组成。
13. 直流电源能将电量变为直流电量，实质上是一种 能量 转换电路。
14. 单相半波整流电路和桥式整流电路相比，在变压器次级电压相同条件下， 桥式整流 电路的输出电压平均值高了一倍。
15. 若变压器次级电压有效值为U 2，每个整流管的反向峰值电压记作U RM ，则半波整流电路的U RM = 22U 。
《直流稳压电源概述》课件
电压调整率
电压调整率
指在一定的输入电压范围内，输出电压的变化量与输入电压 变化量的比值。它是衡量电源对输入电压变化的适应能力的 重要指标。
性能要求
理想的电压调整率应为零，即输入电压变化时输出电压应保 持不变。但在实际应用中，由于各种因素的影响，电压调整 率不可能为零。因此，需要选择具有较小电压调整率的电源 ，以保证电子设备的性能稳定。
分类与用途
分类
根据不同的分类标准，直流稳压电源可分为线性稳压电源、开关稳压电源等类型 。
用途
直流稳压电源广泛应用于电子设备、仪器仪表、通信设备、工业自动化等领域， 为各种电子元器件和设备提供稳定的直流电源，保证其正常工作和性能。
02
直流稳压电源的组成
电源变压器
01
02
03
作用
将电网中的交流电压转换 成较低的交流电压，为整 流电路提供合适的输入电 压。
纹波电压
纹波电压
指直流稳压电源输出电压中的交流成 分，表现为一定频率的波纹状波动。 它是衡量电源性能的重要指标之一， 对电子设备的正常工作具有重要影响 。
抑制能力
纹波电压的抑制能力是指电源输出电 压中纹波电压的幅度与主输出电压的 比值。抑制能力越高，纹波电压越小 ，电源的性能越好。
04
直流稳压电源的应用
直流稳压电源能够为这些设备提供稳定的直流电，确保电力 系统的安全和稳定运行。
05
直流稳压电源的发展趋势与展望
高效率、高稳定性
总结词
随着能源问题的日益突出，直流稳压电 源的高效率和稳定性成为了研究的重要 方向。
VS
详细描述
为了提高能源利用效率和系统稳定性，研 究者们不断探索新型的转换拓扑结构和控 制方法，如采用软开关技术、多模式控制 策略等，以实现高效稳定的直流稳压电源 。
第10章 直流电源习题解答
第10章直流电源10.1教学基本要求10.1.1 基本要求（1）掌握单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，了解单相半波整流电路的工作原理、主要参数计算及二极管的选择（2）掌握电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，滤波电容的选择原则，了解电感滤波电路及其它形式的滤波电路的特点及各种滤波器的性能比较（3）理解硅稳压管稳压电路的工作原理，稳压系数和输出电阻的估算，稳压电路中限流电阻R的选择(4)掌握串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，掌握三端固定式输出集成稳压器及其应用,了解三端可调输出集成稳压器及其应用(5)了解开关稳压电路的工作原理及集成开关稳压器及其应用10.1.2 重点难点及考点（1）本章重点单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，三端固定式输出集成稳压器及其应用。
（2）本章难点电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。
（3）本章主要考点单相桥式整流电路的工作原理，输出直流电压与输入交流电压有效值间的关系，二极管的选择。
电容滤波电路的主要参数计算，滤波电容的选择。
串联型直558559流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。
三端固定式输出集成稳压器及其应用。
1.2典型题型精解10.2 单相桥式整流电路如图10.2.1所示，若输出直流电压U O =9V ，输出直流电流I O ＝1A ，试求：(1) 变压器二次电压有效值U 2； (2) 整流二极管最大反向峰值电压U RM ； (3) 流过二极管正向平均电流I D 。
图10.2.1 题10.2图分析方法：单相桥式整流电路的输出电压的平均值(输出直流电压)2O 9.0U U =，二极管最大反向峰值电压2RM 2U U =，二极管正向平均电流L2O D 45.02R U I I ==，这里的U 2是变压器二次电压有效值。
第10章 直流稳压电源
+
uc
+
4
D4
D1
+
220V u1
u2 3
1
C
u L
D3
D2
2
+
-
u2＞ uC时：
u2
+
二极管导通，C充电
u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 uL 由于RL=∞，无放电回 路，所以uC保持。
t uc=uL
t
（2）接入RL（且RLC较大）时
+
220V u1
D4
u2 3
4
D1
1
D3
D2
+
uc C
2
当输出电流大于三端稳压器的输出电流时，使R 2上的压
降变大，T
u
1导通。 R1
I O=I+IC1 T1
IC1
Ui
T2
R2
I IO
W7815
C1
C2 UOu
４. 输出电压可调
由：
UO
UO
R2 R1 R2
UXX
可得：
U0
(1
R2 R1
)
U
XX
u
1 W7812 3
Ui
2
C1
∞
+
+-
u
UO R1
UR
(2)当负载电流变化时
稳压过程：
IL
Uo
IZ
Uo
I
+
+
Ui -
+
R Uz
IZ
Dz
IR UR
+
IL +
第10章 直流稳压电源 59页
(2) 负载上的直流电压和直流电流
输出电压是单相脉动电压。通 常用它的平均值与直流电压等效 。 输出平均电压为
VLπ 1π 0 2V2sintdt2π2V20.9V2
流过负载的平均电流为
IL2πR2VL2
0.9V2 RL
VL RL
流过二极管的平均电流为
二20极20/3管/27 所承受的最大反向电压
此可计算出稳压电阻的最小值。即
Rmin=IV Zm Imaa xx IV LZ min
2020/3/27
Rmin<RRmax
串联反馈式稳压电源
稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值不能连续 调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大，输出电压一般可 连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集 成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。
2020/3/27
三端可调式集成稳压器
Iabj I1
V0
VREF(1
R2 R1
)
V0VRE F(VR R1EF Iab)jR2 VREF (1R R12)IabRj 2 2020/3/27
三端集成稳压器的分类
1.三端固定正输出集成稳压器 国标型号:CW78--/CW78M--/CW78L--
2.三端固定负输出集成稳压器 国标型号:CW79--/CW79M--/CW79L--
10% 0
IO=0
(3)输出电阻Ro
Ro
= VO IO
VI=0
当输出电流从零变化到最大额定值时， 输出电压的相对变化值。
（4）电流调整率SI
2020/3/27
SI
=VO VO
10% 0
VI=0
输入电压交流纹波峰峰值与输出电压 交流纹波峰峰值之比的分贝数。
第10章 直流电源
IO
UO RL
0.45 U2 RL
(3) 流过二极管电流平均值 ID
ID Io
(4) 二极管承受的最高反向电压 URM
URM 2U2
5. 整流二极管的选择
根据二极管的电流 ID和最高反向电压URM来选择。
选管时应满足：IF ID UR URM
例1 有一单相半波整流电路，已知负载电阻RL=750， 变压器二次侧电压U2=20V，试求Uo，Io及URM，并选 择二极管。
第10章 直流电源
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用 10.2 单相整流电路 10.3 滤波电路 10.4 稳压管稳压电路 10.5 线性稳压电路 *10.6 开关型稳压电路
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
变压
整流
滤波
稳压
交流电源
负载
u1
u2
u3
u4
uo
整流变压器：把交流电压变成符合整流需要的电压。
1. 电路结构
T+
~ u1
u–2 +
D1 iD1
3. 工作波形
u2
2U2
O
io
t
+
u–2
D2 iD2 RL uo –
uo
2U 2
2. 工作原理
t
uD
U2负半周，D2导通，
t
D1截止，uo= -u2
2 2U2 uD2 uD1
4. 参数计算
(1) 整流电压平均值 Uo
Uo 0.9U2
Uo
2
1 2π
D1
+
D2 RL
π ο
2U2sin td(t) 2 0.45U2 0.9U2
第10章 直流稳压电源 (2)
(3)、输出特性(外特性): UL
1.4U2
电容滤波 纯电阻负载
0.9U2
0
IL
输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,U0和 纹波也随之改变。 如:RL愈小(I0越大),U0下降多,纹波增大。
IC 2 I2 CO IO
+ + U – I1 R Ci UI _
W78XX I3 3
+ UO _
（5）恒流源电路
1 + UI _ 2 + UXX _
W78XX Ci 3
R
IQ
IL
RL
U I L I Q R
IL与负载电阻无关，当器件选定后，UXX为一定 值，因此IL为恒流输出。
10.4 开关型稳压电源
整流电路为电 容充电
D2 u2
t1
t
充电结束
没有电容时的 输出波形
u0
t
a
u1
u1
u2
D4
D1 D3
C
S RL u0
b
RL接入（且RLC较大）时
D2 u2
忽略整流电路内阻 电容通过RL放电， 在整流电路电压小 于电容电压时，二 极管截止，整流电 路不为电容充电， u0会逐渐下降。
t
u0
t
a
u1
u1
• 内部有过热保护 • 内部有过流保护 • 调整管设有安全工作区保护
输出电压额定值有: 5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V等 。
4. 三端固定输出集成稳压器的应用 (1) 输出为固定电压的电路 输出为固定正电压时的接法如图所示。 1 2 W7805 输入与输 + + 3 出之间的 0.1~0.33F Ui Ci CO UO 电压差取 1F 3～5V！ _ _ 用来抵消输入端接线 较长时的电感效应， 防止产生自激振荡。 为了瞬时增减负载电流 时不致引起输出电压 有较大的波动。即用来 改善负载的瞬态响应。
直流稳压电源
140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中，通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等，都用的是直流电源供电，而发电厂、变电站输送的是交流电．这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电，作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是：一是输出电压的幅值稳定，即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变；二是输出电压纹波要小；三是交流电变换成直流电时的转换效率要高；四是要具有保护功能，若输出电流过大，或输入交流电压过高，都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏，因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路，再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源，它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏，而交流电网提供的220伏（有效值）电压相对较大，变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压，以适合直流稳压电源的需要。
另外，变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压，这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分，但它也含有丰富的交流成分（称为纹波）。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理，也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波，属于无源滤波电路。
《电工电子技术》课件——直流稳压电源
直流稳压电源
稳压电路的作用：当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直
流电压稳定。
直流稳压电源的整流电路
主要
内容
滤波电路
稳压电路
单相整流电路工作原理
整流电路
整流电路是指交流电变换成直流电。完成这一任务主要靠二极管的单
向导电特性。因此，二极管是构成整流电路的关键元件。
单相整流电路
半波整流
单相整流电路
电阻 R 上的压降增加，以抵偿 U1 的增加，从而使负载
电压 UO 保持近似不变。
滤波电路
如果交流电源电压降低而使 U1 降低时，负载电压 UO 也要降低，因而
稳压管的电流 IZ 就显著减小，电阻 R 上的压降也减小，仍然保持负载电压 UO
保持近似不变。同理，如果当电源电压保持不变而是负载电流变化引起负载电
负载平均电流为 IO = 0.45 U2 / RL
单相半波整流电路中二极管的平均电流就是整流
输出的电流，即 ID = IO 。
图2 单相半波整流电路
单相整流电路
二极管截止时承受的最大反向电压：
在 u2 负半周时，二极管 VD 所承受到的最大反向电压
为 u2 的最大值，即 UDRM = 2 U2 。
图5 半波整流电容滤波电路及其波形
滤波电路
（1）电容滤波电路
电源在向 RL 供电的同时，又向 C 充电储能，由于充电时间常数很小，充电很
快，输出电压 u0 随 u2 迅速上升，当 uc=√2 U2 后， u2 开始下降，u2 < uc ， VD 反偏
截止，由电容 C 向 RL 放电，放电时间常数由电容 C 和负载电阻 RL 决定，电容较大，
在 u2 正半周时，VD1、VD3 导通，VD2、VD4 截止。此时， VD2、
第10章 直流稳压电源
UO
Ub
出电压Uo的调整
由控制信号输出一定周期T的开关脉冲信号Ub，加 于换能器中的开关调整管的基极上，使其在T1期间导 通T2期间截止，如此重复。输入直流电压Ui被截成一个 个矩形脉冲，由换能器中的滤波电路滤除交流分量后，
输出直流电压Uo为矩形脉冲的平均分量。
可选用四只2CZ11A 整流二极管
a
VD3
＋ u1 － ＋ u2 － VD1 VD4 VD2 RL ＋ uo －
b
如图当整流二极管VD2短路、开路时对输出电 压的大小、波形有何影响？
返回
10.2 滤波电路
电容滤波电路
VD ＋ u1 －
＋ u2 －
+ C
RL
＋ uo －
u2>uC时，二极管导通，电源 在给负载RL供电的同时也给 电容充电，uo= uC 。
为了获得较平滑的输出电压，一般要求
即
RLC ≥
二极管承受的最高反向电压为
T ( 3 ~ 5) 2
U RM 2 2U 2
设计一单相桥式整流电容滤波电路。要求输
出电压48V，已知负载电阻100Ω，交流电源频率
为50Hz，试选择整流二极管和滤波电容器。
返回
10.3 直流稳压电路
将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流 电压的电路称为直流稳压电路。
流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确
定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并 选定相应的整流二极管。 解 （1）当采用半波整流电路时 变压器副边绕组电压有效值为：
可选用2CZ12B
整流二极管
Uo 24 U2 53.3 V 0.45 0.45
整流二极管承受的最高反向电压为： URM 2U2 75.2 V
模电 第10章直流电源
第10章 直流电源
二极管正向平均值 ID
I O 0.27 ID 0.135 A 2 2
二极管的反向电压最大值URM
U RM 2U 2 2 30 V 42.4 V
（2）若二极管VD1断开，则会出现什么现象？ 若二极管VD1开路，电路
变为半波整流，如变压器二次
电压的有效值不变，输出电压 的平均值为13.5V，仅为原来 的一半。
(1)变压器二次电压的有效值U2、二极管正向平均电流ID、
(2)若二极管VD1断开，则会出现什么现象？
第10章 直流电源
解： (1) U2、ID、URM
变压器二次电压的 有效值U2
输出电流的平均值 IO
U O 27 U2 V 30 V 0.9 0.9
U O 27 IO A 0.27 A RL 100
UO U2
第10章 直流电源
IO增加，RL减小，脉动成分增加，UO减小。 UO与IO之间的关系曲线称为外特性，如图10.3.4所示， 与无电容滤波时比较，输出电压UO随负载的变化而变， 外特性较差，带负载能力较差。 因此电容滤波适合于要
第10章 直流电源
2.直流稳压电源的种类及特点
直流稳压电源输出直流电压，可分为化学电源，线
性稳压电源和开关型稳压电源等。
(1)化学电源
我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、
锂离子电池均属于这一类，这类电源小巧，灵活，但供
电能力有限，污染环境。随着科学技术的发展，又产生 了智能化电池；在充电电池材料方面，发现了锰的一种 碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、多次充电后仍保 持性能良好的环保型充电电池。
10.2.2 单相桥式整流电路
Hale Waihona Puke 第10章 直流电源10.2.1 单相半波整流电路
第10章直流稳压电源
3
+
u1
u2 C1 300µF U1=220V U2=8V
_
RL Uo
CI 1µF
_
UC1=1.2 U2 =9.6V Uo=5V
二、集成稳压电路的应用 4. 可调式应用举例
二、集成稳压电路的应用 4. 可调式应用举例
一、电容滤波电路
u1
u2 D 充电C
放电
i0 RL uo
uo t
3、结论 （2）输出电流的平均值大 UL由放电时间常数决定 τ=RLC ∵
− 1 RL C
U C = 2U 2 e
∴ RLC↑→UL↑ （半波整流）
一般取 RLC≥（3~5）T
T ) = (1.18 ~ 1.27)U 2 此时，输出电压的平均值为 u0 = 2U 2 (1 − 4 RL C
ωt
uo
ωt
uo
I0
三、电感滤波电路
特点： （2）导通 角θ=π，因而避 免了过大的冲击电流。 （3）输出电压没有电容滤 波高。 电感滤波电路适用于负载所 需的直流电压不高，输出电 流较大及负载变化较大的场 合。 （4）缺点：电感体积大， 成本高，输出电压稍低。 （5）为了提高滤波效果， 通常采用倒L型滤波电路。
T2
T3
T9
R11 2 R12 VO
DZ1
DZ2 R1
VREF
R13
D1
取 样 电 路
3
基准电压电路
过热保护
比较放大
一、集成稳压电路 可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM LM317 LM337 2. 可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337 ）
VI + I VREF VB 调整管 Vo 基准电压 Iadj I1 I2
直流稳压电源全 ppt课件
（2）电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来 说明。电容滤波电路如图10.1.4所示，在负载 电阻上并联了一个滤波电容C。
图10.1.4电容滤波电路
(3)滤波原理 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变 压联在器v次2上端，电所压以v2输给出电波容形器同C充v2 电，。是此正时弦C形相。当于并
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分， 增加直流成分。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直 流电压。
直流电源的方框图如图10.0.1所示。
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相半波整流电路
单相半波整流电路如图10.1.1(a) 所示，波形图如图10.1.1(b)所示。
（a）桥式整流电路
（b）波形图
图10.1.3 单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时，整流电路
中的二极管是作为开关运用，具有单向导电 性。根据图10.1.3(a)的电路图可知：
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载 电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通，在负载 电阻上得到正弦波的负半周。
IO=0
有时稳压系数也用下式定义
Sr
=VO/VO VI /VI
IO=0
一般特指ΔVi/Vi=±10%时的Sr
(2)电压调整率SV
SV=V 1 O V V O I
10% 0
IO=0
(3)输出电阻Ro
Ro
= VO IO
VI=0
当输出电流从零变化到最大额定值时， 输出电压的相对变化值。
（4）电流调整率SI
2V2
模电第10章直流稳压电源(康华光)
流过变压器的电流有效值I2: (用均方根式求)
I2＝1.11
Io
V2 RL
（1-9）
四. 整流电路的元件选择
1.二极管的选择 最大整流电流选择：
IoM＞1.1 ID 反向工作峰值电压选择：
VRWM＞1.1 VRM 2.变压器的选择 副边额定电压选择：
V2副＝1.1V2 容量选择：
SN＝V2副. I2
1
(2) LM117、 LM137稳压器的特点
3
LM117
2
+
1 1.2伏 I≈0 -
2 LM137 31 1.2伏
I≈0 +
（1-36）
(3) LM117、 LM137稳压器的典型接法
3 LM117 2 +
+
1(120~240) R1
Vi
Ci
_ 0.1µF
R2
Co 1µF
Vo _
Vo
1.2 R1
( R1
R2 )
通过调节R2改变输出电压Vo。
（1-37）
(4)同时输出正负电压的电路
Vo
1.2 R1
( R1
R2 )
=(1.2~21.2)V
（1-38）
本章小结
1.整流电路(利用二极管的单向导电性)
半波整流：VL=0. 45V2 全波整流：VL=0.9V2 桥式整流：VL=0.9V2 2.滤波电路
充电时间常数:
v2
t
Vo (半波+C)
t RD ——二极管导通时的电阻 RT ——变压器内阻
充=[RL//(RD+RT)]C 充小，充电很快。
（1-15）
i2
D iD
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A
RLD3B RLD4A
输出是脉动的直流电压！ u2
D4
D1 D3
D2 B
t t t
RL uo
2. 电压电流波形图
桥式整流 电路电压、电 流波形如图所示。
uO与全波整 流电路相同。
单相整流电路
几种常见的硅整流桥外形：
+ ~~ -
~+~-
+AC-
3. 主要参数
(1) 直流电压Uo和直流电流IL=Io
cos 6
t)
4 2U 2 S Uo1m 3π 2 0.67
Uo 2 2U 2 3
π
10.2.4 电源滤波电路
交流 整流 电压
脉动
滤波
直流电压
直流 电压
结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负RL串联。
原理：利用储能元件电容两端的电压( 或通过电感中的 电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中 的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出 电压波形的目的。
D3
C
D2 b
S +
– RL
u2 电容充电时，电容 电压滞后于u2。
uo
t
整流电路的 输出电流
t
电路图
（2）电容的选择及UO（AV）的估算
整流桥的 简化画法
当RLC
(3～5)
T 2
时，U O(AV)
1.2U
。
2
C的耐压值应大于 1.1
2U
。
2
(3)优缺点
简单易行，UO（AV）高，C 足够大时交流分量较
10.3 二极管稳压电路
整流滤波电路存在两个方面问题：
1、输出直流电压受电网电压波动影响不稳定。 2、当负载电阻变化时，输出直流电压发生变化。
u2
越平滑，脉动越小。 t
uo
t
a
iD
u1
u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
只有整流电路输出 u2
电压大于uo时，才
有充电电流iD 。因
此整流电路的输出 电流是脉冲波。
uo
采用电容滤波时，整 流管的导通角较小。
电路图
t
整流电路的
输出电流iD
t
a
iD
RuL1 接入u并1 考虑u2整流D电4 路内D阻1 时
全波整流时，负载电压 Uo的平均值为:
U o
1 2π
2π 0
uo
d
t
0.9U
2
负载上的(平均)电流:
IL
0.9U 2 RL
(2) 脉动系数Ｓ
S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1m与平均 值Uo之比。
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
uo
2
2U
2
(
4
3
cos
2
t
4
15
cos
4
t
4
35
u2
D1
RL
D3
u0
D2
+
四只二极管连成电桥形式，故称为桥式整 流电路。
（b）图是电路图中简化画法。
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
u2>0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路:
u2<0 时
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路:
u2 uD4,uD2
uo
uD3,uD1
A D1 B D2
直 稳 压 电 源
半波整流电路
组成与功能 小功率整流滤波电路
全波整流电路 桥式整流电路 电源滤波电路 倍压整流电路
其他形式的滤波电路
二极管稳压电路
组成及稳压原理 主要性能参数
二极管稳压电路设计时参数的选择
串联型反馈式稳压电路
工作原理及电路分析 串联型反馈式稳压电路设计
集成稳压电路
三端集成稳压电路分类 三端集成稳压器的组成框图及功能概述
三端集成稳压器的应用
开关稳压电路
开关稳压电路分类 串联型开关稳压电路 并联型开关稳压电路
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
直流稳压电源是电子设备的重要组成部分， 其作用是将电力网交流电压变换为电子设 备所需要的稳定的直流电源电压。
u1 变压器 u2
整 电 u3 流路
滤 电 u4 波路
稳电 压路
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
2）带电阻负b 载RL时的情形 D2
S
+
uo
–
RL
电容通过RL放电，
u2
在整流电路电压小
于电容电压时，二
t
极管都截止，整流 uo 电路不为电容充电，
uo会逐渐下降。
t
电路图
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
2）带电阻负b 载RL时的情形 D2
S
+
uo
–
RL
C 越大， RL越大，τ 越大，放电越慢，曲线
Uo
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
u1
整 u2 流 u3滤 波 u4来自稳 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。
出电流为0。
u1
uo=0
Ta
D
u2 iL RL
uo
b
T
D
a
iL=0
u2
RL
uo
b
u2
O
t
uo
O
t
iV
O
t
uuDV
O
t
2 U2
10.2.2 桥式整流电路
1. 电路工作原理
+
T
u1
u2
D4
D1 D3
D2
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
RL uo
桥式整流电路
u2负半周时 电流通路
-
T
u1
D4
1 电容滤波电路
（1）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
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
桥式整流电容滤波电路
a
u1
u1
D4
u2
D1
D3
C
D2 b
u2
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
电路图
t1
uo
充电结束
没有电容时 的输出波形
S
+
uo
–
RL
t
t
1、电感滤波电路 电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L。
L
u1
u2
RL
uo
电感滤波电路
2. 复式滤波电路
(1) RC– 型滤波电路
u1
u2
R
uo1´
C1
C2
R uo
L
(2) L-C 型滤波电路
L
u1
u2
C uo1
RL uo
(3) LC – 型滤波电路
u1
u2
L
uo1
C1
C2
RL
uo
LC – 型滤波电路输出电压的脉动系数比只有 LC滤波时更小，波形更加平滑；由于在输入端接 入了电容，因而较只有LC滤波时，提高了输出电 压。
小；不适于大电流负载。
10.2.6其他形式的滤波电路
改善滤波特性的方法：采取多级滤波。如： RC– 型滤波电路：在电容滤波后再接一级RC滤
波电路。 L-C 型滤波电路：在电感滤波后面再接一电容。 LC – 型滤波电路：在电容滤波后面再接L-C 型
滤波电路。 性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。
10.2 小功率整流滤波电路
整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的 电压。
常见的小功率整流电路，单相半波、全波、 桥式和倍压整流等。
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理。
10.2.1 半波整流电路
1. 电路工作原理
u2 >0 时，二极管导通
u1
忽略二极管正向压降：
uo=u2
u2<0时，二极管截止,输