电工技术电子技术清华29教学案例

输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )：
Ta
D1
u1
u2 io RL
uo
t
u2 uo
0 2
b
Uo
=
1
0
uo
D2
d (t
)
=
1
0
2U2 sin td (t)
2 =
2U2
= 0. 9 U2
I = 2020/8o/16 Uo /RL =0.9 U2 / R电工L电子技术
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
C
RL
RL
2020/8/16
电工电子技术
(1)电容滤波电路
(a)电容滤波原理
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
D3
C
S uo
D2
RL
b
2020/8/16
桥式整流电容滤波电路 电工电子技术
a
u1 u1
D4
u2
D1
D3
C
S uo
D2
RL
b
RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
Ta
D1
u1
u2 io RL u2 uo
二极管上的平均电流：
ID
=
1I 2
o
b D2
uD
二极管承受的最高反向电压：
t
0 2
U DRM = 2 2U2
2020/8/16
电工电子技术
(3)单相桥式整流电路
组成：由四个二极管组成桥路
T
u1
D3
u2
D1
D4
D2
D1 D2 u2
D3 D4
2020/8/16
第29讲
直流稳压电源
1.直流稳压电源的组成和功能 2.单相整流电路(17.2.1) 3.滤波电路 4.稳压电路(12.8.2) 5.集成稳压电源(12.8.2)
清华大学电机系电工学教研组唐庆玉编 1997年12月
此课20件20及/8/“16 海南风光”封面属清华大学唐电庆工玉电创子技作术，如发现剽窃，必究法律责任！海南风光
uD
Ta
D
io uD
u1
u2
RL
uo
0
2
t
b
UDRM
二极管上的平均电流： ID = IO
承受的最高反向电压: UDRM=
2020/8/16
电工电子技术
2U2
(2)单相全波整流电路
+ – + –
Ta
D1
+
u1
u2– io RL
u+2 uo
–
b D2
原理：
变压器副边中心抽头， 感应出两个相等的电压u2
u
o
d
( t
)
负载上的(平均)电流:
Io =
Uo RL
2020/8/16
电工电子技术
(b)脉动系数Ｓ
uo
t 0 2
S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值 之比。S越小越好。
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
u o =2 U 2 (2 3 4 c2 o t s 1 4c 5 4 o t s 3 4c 5 6 o t s )
当u2正半周时， D1导通， D2截止。 当u2负半周时， D2导通， D1截止。
2020/8/16
电工电子技术
单相全波整流电压波形
Ta
D1
+
u1
u2– io RL+
u2+ uo
–
b
D2
忽略二极管正向压降
u2
0
uo
uD1
uD2 0 ~ ：
2020/8/16
uD2 = 2u2 电工电子技术
2
3
t 4
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： uD
Ta
D
io uo
u1
u2
RL uo
t
0 2
b
Uo
=1
2
2
0 uo
d
(t
)
=
1
2
0
=
2U2
= 0.45U2
2U2 sin td (t)
I = 2020/8o/16 Uo /RL =0.45 U2 / R 电工电L子技术
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
ID
=
1 2
Io
（选购时：二极管额定电流 2ID)
二极管截止时两端承受的最大反向电压：
U = 2020/8/16 RM
2U2
（选购时：最大反向电压 电工电子技术
2URM)
3. 滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或 电感与负载RL串联。 L
RL uo u2
电工电子技术
RL uo
uo
u2正半周时电流通路
u1
2020/8/16
+
T
D3
u2
D1
D4
D2
RL uo
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
电工电子技术
u2负半周时电流通路
T-
u1
D3
u2
D1
D4
D2
+
RL
u0
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D2、D3 导通， D1 、D4截止
电工电子技术
单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
整流电路的任务： 把交流电压转变为直流脉动的电压。
整流电路分类：
单相 三相
半波 全波
桥式 倍压整流
二极管 可控硅
本课主要介绍： 单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流
2020/8/16
电工电子技术
单相半波整流电压波形 u2
uD
Ta
D
0
uo
u1
u2
RL uo
b
uD
2
3
t 4
2020/8/16
电工电子技术
a
D3
RL
u2
D1 D4
uo
D2 b
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D4导通 D2,D3截止 电流通路:
D2,D3导通 D1,D4截止 电流通路:
a D1 b D2 RLD4b RLD4a
整流输出电压平均值：
uo
uD2,uD3 uD1,uD4
t
Uo=0.9U2
t 负载电流平均值:
t Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
设t1时刻接 通电源
整流电路为 20电20/8容/16充电
t1
uo
充电结束
电工电子技术
没时有的t电输容出
来自百度文库
uc
波形
t
u1 u1
D4
u2
D1
D3
二极2管020/最8/16大反向电压：U DR电M工=电子技2术U二2 极管平均电流：ID=Io/2
集成硅整流桥：
+ –
~+~-
u2 –
+ uo
2020/8/16
电工电子技术
(4) 整流电路的主要参数
(a)整流输出电压的平均值
uo
负载电压 Uo的平均值为:
t 0 2
U o
=
1 2π
2π 0
2020/8/16
基波
基波峰值
4 2U2 S =Uo1M = 3π = 2 0.67
Uo 2 2U2 3
π 电工电子技术
输出电压平均值
(c)二极管平均电流与反向峰值电压
平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管 的主要依据。
例如： 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周
导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半。
1. 直流稳压电源的组成和功能
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
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2020出/8/16电压uo的稳定。 电工电子技术