整流滤波稳压

(a)电路图
(b)波形图
单相半波整流电路
根据图15.04可知，输出电压在一个工频周 期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个 正弦波。负载上输出平均电压为
VO
VL
1 2π
π
0
2V2 sin td(t)
2 π
V2
0.45V2
流过负载和二极管的平均电流为
ID
IL
2V2 π RL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压
流过负载的平均电流为
Io
IL
2 π
2V2 RL
0.9V2 RL
二极管所承受的最大反向电压 VRmax 2 2V2
单相桥式整流电路的变压器效率较高，总体性 能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用 于直流电源之中。
滤波的基本概念
交流电经整流后成为单向脉动电压，要将其变为较 为平滑的直流电，可通过滤波电路来改善其脉动性。
IL↑→IR↑→VR↑→VZ↓（VO↓）→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑
3.2 线性串联型稳压电源
3.2 线性串联型稳压电源
硅稳压二极管稳压电路
(1) 当输入电压变化时如何稳压
VO = VZ = VI VR VI IR R
IR = IL + IZ
输入电压VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，从 而使IZ增加，IR增加，使VR增加，从而使输出电压VO减小。这 一稳压过程可概括如下：
VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓
这里VO减小应理解为，由于输入电压VI的增加， 在稳压二极管的调节下，使VO的增加没有那么大而 已。VO还是要增加一点的，这是一个有差调节系统。
(2) 当负载电流变化时如何稳压
若负载电阻RL减小，电流IL增加，必然引起IR的增加，即 VR增加，从而使VZ=VO减小，IZ减小。IZ的减小必然使IR减小， VR减小，从而使输出电压VO增加。这一稳压过程可概括如下：
电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电 池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器 设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压 电源，一般直流电源由如下部分组成：
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。
电容滤波电路
2.2 电感滤波电路
利用储能元件电感器Ｌ的电流不能突变的性质， 把电感Ｌ与整流电路的负载ＲL相串联，也可以起 到滤波的作用。
电感滤波电路
波形图
3.1 硅稳压二极管稳压电路
硅稳压二极管稳压电路的电路图如图所示。
它是利用稳压二极 管的反向击穿特性稳 压的，由于反向特性 陡直，较大的电流变 化，只会引起较小的 电压变化。
1.1 单相桥式整流电路
(1) 工作原理
单相桥式整流电路是最基本的 将交流转换为直流的电路，其 电路如图（a）所示。
（a）桥式整流电路
（b）波形图
（2）参数计算
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
VO
VL
1 π
π 0
2V2
sin
td t
22 π
V2
0.9V2
电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该 并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L 应 与负载串联。
经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉 一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减 小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。
2.1 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。电容滤波电路如图所示，在负载电阻 上并联了一个滤波电容C。
流过负载的平均电流为
IL
2 2V2 π RL
0.9V2 RL
流过二极管的平均电流为
ID
IL 2
2V2 π RL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压 VRmax 2V2
1.2 单相半波整流电路
单相整流电路除桥式 整流电路外，还有单相半波 和全波两种形式。单相半波 整流电路如Biblioteka Baidu(a)所示，波 形图如图(b)所示。
VRmax 2V2
1.3 单相全波整流电路
单相全波整流电路如图(a)所 示，波形图如图(b)所示。
(a)电路图 单相全波整流电路
(b)波形图
根据图15.05（b）可知，全波整流电 路的输出，与桥式整流电路的输出相同。 输出平均电压为
VO
VL
1 π
π
0
2V2
sin
td(
t)
22 π
V2
0.9V2