直流稳压电源的设计与制作-电子系统设计
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整 流 电 路
整流电路
1 半波整流电路：
4、参数计算
（1）输出的直流电压值为:
整
V O 2 1 0
2 2 V 2s itn d tV 2 0 .4V 2 5
流
（2）流过负载平均电流:
电
IDO= UO /RL=0.45U2/ RL
路
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO =0.45U2/ RL
路
向峰值电压URM
UR > URM =SQR（2） U2
整流电路
2 全波整流电路：
1、电路图：
整 如图所示，二
流
极管D1、 D2分 别在V2的正、
电 负半周导通，
路 在RL上得到如
图所示电压波
形。
D1 Tr
v2
vo
v1
v2
v2
D2
0
2
3 4
t
vo
0
t
整流电路
2 全波整流电路：
D1 Tr
v2
vo
仿真四：桥式整流电路
1、要求：整流桥（理想）1只。 2、仿真电路：
整 流 电 路
整流电路
3 桥式整流电路：
4、参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
整 流
V O 10 2 V 2si tn d t2 2V 2 0 .9 V 2
（2）流过负载平均电流:
电
IDO= UO /RL=0.9U2/ RL
技术：二极管的单向导电性
整 流 电
电路形式：半波整流 全波整流
路
桥式整流
整流电路 1 半波整流电路：
1、电路图：
整 如图所示，利
v1
流 用二极管的单
v2
电
向导电性，在 负载电阻RL上
0
路 得到单向脉动 vo 电压VO
0
D Tr
v2
RL vo
2
3 4
t
t
整流：利用二极管的单向导电性，把交流变成脉动的直流
仿真一：电源变压器的基本特性
1、要求：电源变压器：10：1，200V/50Hz
负载电阻：100欧，示波器
电 2、仿真电路： 源 变 压 器
2、整流部分
作用：将变换后的交流电压转换为单
整
方向的脉动电压。 (AC→DC)
流 说明：
电 1、单方向的脉动电压存在很大脉动成
路
份，不能直接提供给负载。
2、脉动谐波成份——纹波
3 4
t
路
负载中有电流流过。 vo
0
t
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 2 全波整流电路：
4（、1参）数输计出算的直：流电压值为:
整 流
V O 10 2 V 2si tn d t2 2V 2 0 .9 V 2
（2）流过负载平均电流:
vR
0
t
vF
0
t
vo
0
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
1、电源变压器
电
源
功能 交流电压变换部分
变
作用 将电网电压变为所需
压
的交流电压
器
将直流电源与交流电
网隔离
电源变压器
电
源
变
+
+
压
U1 N1 N2 U2
ZL
-
-
器
U2 N2 1 U1 N1 n
1
直流稳压电源的组成及工作原理
2
串联反馈式稳压电路
3
开关式直流稳压电路
4
数控直流稳压电源的设计与制作
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
VI
稳压电路
VO
v1
0
t
v2
0
t
下（图中虚线）由此得到图示的整流波形
整流电路
3 桥式整流电路：
V2
3、波形图
整 流 电 路 Vo的大小与全波整流
电路相同，即:
VO22V2 0.9V2
0
2
3 4
t
iL
iD1 iD3 iD2 iD4 iD1iD3 iD2 iD4
0
t
VL
0
t
D1 D3 D2 D4 D1 D3 D2 D4
导 导导导
通 通通通
电 路
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
整流电路
3 桥式整流电路：
Tr
D1 D4
整
v1
v2
流
RL
电
路
简化画法
1、电路图：如图所示，二极管D1、 D2 、
D3、 D4四只二极管接成电桥的形式，名称
电
IDO= UO /RL=0.9U2/ RL
路
（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:
UDR=2SQR(2)U2
整流电路 2 全波整流电路：
5、二极管的选择：
整
（1）D管的最大整流电流IF必须大于
流
实际流过二极管的平均电流IDO ：
由此而来。
a (+)
Tr (-) D4
D1
电网 电压
v1
v2
D2
+vL
(+) D3
整
b (-) 2、工作原理：
RL
-
流
在V2的正半周， D1、 D3导通， D2、 D4截止，
电
通过D1、 D3给RL提供电流，方向由上向下
路
（图中虚线)； 在V2的负半周， D2、 D4导通， D1、 D3截止，
通过D2、 D4给RL提供电流，方向仍然是由上向
整流电路
1 半波整流电路：
D
Tr
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2、电路特点：
电路结构简单， v1
v2
RL vo
整
输出电压波动
流
较大、效率低
电
v2
0
2
3 4
t
路
vo
输出的直流电压值为: 0
t
V O 2 1 0 2 V 2s itn d t 2 V 2 0 .4V 2 5
整流电路
1 半波整流电路：
D
Tr
3、工作原理：
整
U2为正半周： D管导通，有
v1 v2
v2
RL vo
流
输出电压；
电
U2为负半周： D管截止，无
0
2
3 4
t
路
输出电压
vo
输出的直流电压值为: 0
t
V O 2 1 0 2 V 2s itn d t 2 V 2 0 .4V 2 5
仿真二：半波整流电路
1、要求：二极管（理想）1只 2、仿真电路：
路
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO /2=0.45U2/ RL
整
2、电路特点： v1
v2
是输出电压波
流
动小，变压需
v2
D2
电
中心抽头，绕
0
2
3 4
t
路
制复杂，成本
高，笨重
vo
0
t
整流电路
2 全波整流电路：
D1 Tr
3、工作原理：
v2
vo
在U2正半周：
v1
整 D1导通、D2管截止，
v2
流
负载中有电流流过； v2
D2
电
在U2负半周：
0
D1截止、D2管导通，
2
（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：
5、二极管的选择：
整
（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 ：
流
IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL
电
（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
整流电路
1 半波整流电路：
4、参数计算
（1）输出的直流电压值为:
整
V O 2 1 0
2 2 V 2s itn d tV 2 0 .4V 2 5
流
（2）流过负载平均电流:
电
IDO= UO /RL=0.45U2/ RL
路
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO =0.45U2/ RL
路
向峰值电压URM
UR > URM =SQR（2） U2
整流电路
2 全波整流电路：
1、电路图：
整 如图所示，二
流
极管D1、 D2分 别在V2的正、
电 负半周导通，
路 在RL上得到如
图所示电压波
形。
D1 Tr
v2
vo
v1
v2
v2
D2
0
2
3 4
t
vo
0
t
整流电路
2 全波整流电路：
D1 Tr
v2
vo
仿真四：桥式整流电路
1、要求：整流桥（理想）1只。 2、仿真电路：
整 流 电 路
整流电路
3 桥式整流电路：
4、参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
整 流
V O 10 2 V 2si tn d t2 2V 2 0 .9 V 2
（2）流过负载平均电流:
电
IDO= UO /RL=0.9U2/ RL
技术：二极管的单向导电性
整 流 电
电路形式：半波整流 全波整流
路
桥式整流
整流电路 1 半波整流电路：
1、电路图：
整 如图所示，利
v1
流 用二极管的单
v2
电
向导电性，在 负载电阻RL上
0
路 得到单向脉动 vo 电压VO
0
D Tr
v2
RL vo
2
3 4
t
t
整流：利用二极管的单向导电性，把交流变成脉动的直流
仿真一：电源变压器的基本特性
1、要求：电源变压器：10：1，200V/50Hz
负载电阻：100欧，示波器
电 2、仿真电路： 源 变 压 器
2、整流部分
作用：将变换后的交流电压转换为单
整
方向的脉动电压。 (AC→DC)
流 说明：
电 1、单方向的脉动电压存在很大脉动成
路
份，不能直接提供给负载。
2、脉动谐波成份——纹波
3 4
t
路
负载中有电流流过。 vo
0
t
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 2 全波整流电路：
4（、1参）数输计出算的直：流电压值为:
整 流
V O 10 2 V 2si tn d t2 2V 2 0 .9 V 2
（2）流过负载平均电流:
vR
0
t
vF
0
t
vo
0
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
1、电源变压器
电
源
功能 交流电压变换部分
变
作用 将电网电压变为所需
压
的交流电压
器
将直流电源与交流电
网隔离
电源变压器
电
源
变
+
+
压
U1 N1 N2 U2
ZL
-
-
器
U2 N2 1 U1 N1 n
1
直流稳压电源的组成及工作原理
2
串联反馈式稳压电路
3
开关式直流稳压电路
4
数控直流稳压电源的设计与制作
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
VI
稳压电路
VO
v1
0
t
v2
0
t
下（图中虚线）由此得到图示的整流波形
整流电路
3 桥式整流电路：
V2
3、波形图
整 流 电 路 Vo的大小与全波整流
电路相同，即:
VO22V2 0.9V2
0
2
3 4
t
iL
iD1 iD3 iD2 iD4 iD1iD3 iD2 iD4
0
t
VL
0
t
D1 D3 D2 D4 D1 D3 D2 D4
导 导导导
通 通通通
电 路
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
整流电路
3 桥式整流电路：
Tr
D1 D4
整
v1
v2
流
RL
电
路
简化画法
1、电路图：如图所示，二极管D1、 D2 、
D3、 D4四只二极管接成电桥的形式，名称
电
IDO= UO /RL=0.9U2/ RL
路
（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:
UDR=2SQR(2)U2
整流电路 2 全波整流电路：
5、二极管的选择：
整
（1）D管的最大整流电流IF必须大于
流
实际流过二极管的平均电流IDO ：
由此而来。
a (+)
Tr (-) D4
D1
电网 电压
v1
v2
D2
+vL
(+) D3
整
b (-) 2、工作原理：
RL
-
流
在V2的正半周， D1、 D3导通， D2、 D4截止，
电
通过D1、 D3给RL提供电流，方向由上向下
路
（图中虚线)； 在V2的负半周， D2、 D4导通， D1、 D3截止，
通过D2、 D4给RL提供电流，方向仍然是由上向
整流电路
1 半波整流电路：
D
Tr
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2、电路特点：
电路结构简单， v1
v2
RL vo
整
输出电压波动
流
较大、效率低
电
v2
0
2
3 4
t
路
vo
输出的直流电压值为: 0
t
V O 2 1 0 2 V 2s itn d t 2 V 2 0 .4V 2 5
整流电路
1 半波整流电路：
D
Tr
3、工作原理：
整
U2为正半周： D管导通，有
v1 v2
v2
RL vo
流
输出电压；
电
U2为负半周： D管截止，无
0
2
3 4
t
路
输出电压
vo
输出的直流电压值为: 0
t
V O 2 1 0 2 V 2s itn d t 2 V 2 0 .4V 2 5
仿真二：半波整流电路
1、要求：二极管（理想）1只 2、仿真电路：
路
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO /2=0.45U2/ RL
整
2、电路特点： v1
v2
是输出电压波
流
动小，变压需
v2
D2
电
中心抽头，绕
0
2
3 4
t
路
制复杂，成本
高，笨重
vo
0
t
整流电路
2 全波整流电路：
D1 Tr
3、工作原理：
v2
vo
在U2正半周：
v1
整 D1导通、D2管截止，
v2
流
负载中有电流流过； v2
D2
电
在U2负半周：
0
D1截止、D2管导通，
2
（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：
5、二极管的选择：
整
（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 ：
流
IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL
电
（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