电子技术基础康华光直流稳压电源

v2的正半周，D1、D3导通 v2给负载供电，且向电容充电
放电时间常数为：
v2的负半周，D2、D4导通 v2给负载供电，且向电容充电
τd= RLC
15
电容滤波的特点：
vL
A. 输出电压的脉动程度、
以及负载直流平均电压VL 与放电时间常数RLC有关。
ωt
RLC 越大 电容器放电越慢 O
波形越平滑，输出电压的平均值VL越大，纹波越小。
20
2. 电感滤波电路
+
+
u1
u2
–
–
L + uo RL –
当流过电感的电流发生变化时， 线圈中产生自感电势阻碍电流的变 化,使负载电流和电压的脉动减小。
对直流分量: XL = 0，L相当于
短路，大部分整流 电压降在 RL 上。
-
D1、D3导通，D2、D4截止 ，vL= v2
2V2
vD2 vD4
t
t
vD1 vD3
(2) v2的负半周，Va<Vb， D2、D4导通，D1、D3截止 ，vL= -v2
6
v2
2V2
2V2
vD
- 2V2 vD2
vD4
t
t t
vD1 vD3
7
4. 参数计算
1) 负载直流电压 VL和直流电流 IL v2
为了得到比较平直的输出电压，一般取：
τd
RLC
≥(3
~
5) T 2
滤波电容的选择： C ≥ (3 ~ 5) T 2RL
16
B. 电路的外特性 直流电压 VL 随负载电流增加而减少
空载输出直流电压：
VL0 2V2 1.4V2
当
d
（3
5）T
2
时，
VL = ( 1.1 1.2 )V2
滤波电容的额定工作电压： VCN 2V2
1) 空载时 v2的正半周， v2通过D1、D3向电容充电
v2的负半周， v2通过D2、D4向电容充电 充电时间常数为： τC= RintC
vC 2 V2
14
vC 、vL √2 V2
2) 负载时
O
ωt
vC>v2时，二极管截止
电容通过负载RL 放电， vC按指数规律下降， vL=vC
vC<v2时，
稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带负载能力
2
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 滤波电路
3
10.1.1 单相桥式整流电路
整流原理：利用二极管的单向导电性 常见的整流电路：
半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。
分析时可把二极管当作理想元件处理：
负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压VL=30V，选择整流二 极管及滤波电容器。
解：1. 选择整流二极管
流过二极管的平均电流
ID
1 2
IL
1 VL 2 RL
1 2
30 200
75m A
变压器副边电压的有效值
V2
VL 1.2
30 1.2
25V
二极管承受的最高反向电压 VRM 2V2 2 25 35 V
解：当D2或D4断开后
v2正半周时，D1、D3导通， D4截止，负载电压vL= v2 ； v2负半周时，负载中无电流通过，负载电压vL =0。
v2
oπ
t
2π 3π 4π
单相半波整流电路
vL
o
t
π 2π 3π 4π
11
如果D2或D4接反
正半周时，二极管D1、D2导通，电流经D1、D2而造成 电源短路，电流很大，因此变压器及D1、D2将被烧坏。
选用二极管
IF > 2ID > 150mA VRM >35V
19
2. 选择滤波电容器
取 RLC = 5 T/2
RLC
51
50 2
0.05
s
已知 RL = 200
C = 0.05 = 0.05 = 250×10－6 F = 250μF R L 200
VCN 2V2 35V
可选用C=250F，耐压为50V的电解电容
2V2
1 π
VL 0
2 V2 sint dt
22
V2 0.9V2
2V2
IL
VL RL
0.9V2 RL
vD
2) 纹波系数
Kr
V22 VL2 0.483 VL
- 2V2 vD2
vD4
t
t t
vD1 vD3
8
4. 参数计算
3) 二极管平均电流ID
ID
1 2 IL
0.45 V2 RL
4) 二极管最大反向电压VRM
VRM 2 V2
整流元件的选择： IF ID
VRM 2 V2
v2
2V2
2V2
vD
- 2V2 vD2
vD4
t
t t
vD1 vD3
9
例：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为220 V，负
载电阻 RL = 50，负载电压VL=100V，试求变压器的变比， 并选择整流二极管。
解：
变压器副边电压
V2
VL 0.9
电容滤波电路使用于负载电流变化不大，负载整流 电压较高的场合。
17
C. 二极管的导电角 < ，
流过二极管的瞬时电
2V2
流很大。
O
RLC 越大VL 越高，IL 越大
t
整流二极管导通时间越短 iD 的
峰值电流越大。
O
t
选择二极管时，一般取
IF 2ID
VRM 2 V2
18
例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz，
12
10.1.2 滤波电路
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。
几种滤波电路
（a）电容滤波电路
（b）电感电容滤波电路（倒L型）
（c）型滤波电路
13
1. 电容滤波电路
vC √2 V2
O
ωt
≈122V
变比
220 K = = 1.8
122
平均整流电流 最大反向电压
ID
1 2
IL
源自文库
1 2
VL RL
1A
VRM 2V2 172 V
选用的二极管应满足最大整流电流IF ≥ 1A，反向工作 峰值电压VRM≥172V。
10
例：试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4 断开时负
载电压的波形；如果D2 或D4 接反，后果如何？
10.0 引言 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路
1
引言
直流稳压电源的作用：将交流电网电压转换为稳定的、大小合 适的直流电压，为放大电路提供直流工作电源。
组成
电源变压器
整流电路
滤波电路
稳压电路
交流电源
负载
vi
v2
v3
v4
vo
各部分功能 变压器：降压 整流：交流变脉动直流 滤波：滤除脉动
二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
4
1. 电路结构
3. 工作波形 v2
2V2
t
2V2
2. 工作原理
t
vD
(1) v2的正半周，Va>Vb，
t
-
D1、D3导通，D2、D4截止 ，vL= v2
2V2
vD2 vD4
5
1. 电路结构
3. 工作波形 v2
2V2
t
2V2
2. 工作原理
vD
(1) v2的正半周，Va>Vb，