直流电源ppt课件

T-
u1
D3
u2
D1
D4
D2
RL
u0
+
D2、D3 导通， D1 、D4截止
14
10.1 小功率整流滤波电路
单相桥式整流电路波 a 形
u2>0 时
u2<0 时
u2
D1,D4导通 D2,D3截止
D2,D3导通 D1,D4截止
b
电流通路: 电流通路: a D1 b D2
u2
RLD4b RLD4a
uo
D3 D1
Ta
D
io uD
u1
u2
RL
uo
0
2
t
b
二极管上的平均电流： ID = IO 承受的最高反向电压: UDRM= 2U2
UDRM
7
二.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
当u2正半周时， D1导通， D2截止。 当u2负半周时， D2导通， D1截止。
8
单相全波整流电压波形 u2
Ta
D1
0
+
u1
u2– io RL+ uo
u2+ uo
–
uD1
b
D2
忽略二极管正向压降 uD2
0 ~ ：
uD2 = 2u2
2
3
t 4
9
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
2
引言
直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流，为放大电路提供直流工作电源。
组成
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
变压器： 降压 整流： 交流变脉动直流 滤波： 滤除脉动 稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
3
10.1 整流与滤波电路
一. 单相整流电路
1.半波整流电路
iD的峰值电流越大
故一般选管时，取
I DF
= (2~3)
IL 2
= (2~3) 1 Uo 2 RL
22
2. 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 就构成了电感滤波电路。
L
u1
u2
RL
uo
23
电感滤波原理
u1
u2
L
RL
uo
对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上 对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在XL上。
18
10.1 小功率整流滤波电路
2、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
19
10.1 小功率整流滤波电路
a
1） RL未接入 u1 u1
D u2 4
D
D
1
C
b u2
3
D
2
S
+ –
uo
RL
设t1时刻接 通电源
因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。
当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压 约为： Uo=0.9U2
24
3. RC – 型滤波器
改善滤波特性的方法：采取多级滤波 RC – 型滤波器 R
D4
D2
RL uo
t t
15
10.1 小功率整流滤波电路
2. VL和IL
1 π
VL = 0
2 V2 sint dt
u2
0.9V2
uo
IL
=
VL RL
= 0.9V2 RL
3. 纹波系数
Kr =
V22 VL2 = 0.483 VL
4. D平均整流电流
ID1 = ID3
=
I D2
=
I D4
=
1 2
IL
= 0.45 V2 RL
5. D最大反向电压
VRM = 2 V2
t t
16
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.2 滤波电路
1、概述
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
17
10.1 小功率整流滤波电路
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（电抗元件的储能作 用）, 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。
10.1 小功率整流滤波电路
3、电容滤波电路的特点
(1) 输出电压 Uo与放电时间常数 RLC 有关。
RLC 愈大 电容器放电愈慢 纹波减小V o愈大
一般取τ d
=
RLC
(3 5) T 2
(T:电源电压的周期)
(2) 流过二极管瞬时电流很大。
RLC 越大 Uo越高 负载电流的平均值越大 ; 整流管导电时间越短
第十章 直流电源
1、熟悉单相整流电路和电容滤波电路的工作原理 2、熟悉串联反馈式稳压电路的工作原理
3、了解集成三端稳压器
1
第十章 直流电源
10.0 引言 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 倍压整流电路 10.1.3 滤波电路
10.2 稳压电路 10.3 集成稳压电源
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三. 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
RL
uo
u2
RL uo
uo
12
10.1 小功率整流滤波电路
u2正半周时电流通路
T+
u1
D3
u2
D1
D4
RL uo
D2
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
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10.1 小功率整流滤波电路
u2负半周时电流通路
Ta
D
+
u1
u2
io RL
+ –
– b
u2 >0 时:
二极管导通，忽略二 极管正向压降，
uo
uo=u2
u2<0时:
二极管截止, uo=0
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
4
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
5
输出电压平均u值D（Uo）,输出电流平均值（Io )：
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
Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
2U2 sin td (t)
6
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
uD
)
=
1
0
2U2 sin td (t)
2 =
2U2
= 0. 9 U2
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
10
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
Ta
D1
u1
u2 io RL u2 uo
二极管上的平均电流：
ID
=
1 2Io
b
D2
uD
二极管承受的最高反向电压：
t
0 2
U DRM = 2 2U2
整流电路 为电容充 电
t1 uo
充电结束
t
没有电容 时整流的 输出波形
t 20
10.1
小功率整流滤波电路
a
2） RL接入时 u1 u1
整流输出电压
D4
u2
D1
D3
C
<电容电压时，
D2
二极管截止，
b
电容经负载Baidu Nhomakorabea电
u2
整流输出电压
>电容电压时，
uo
二极管D1、D3导通，
电容被充电
S
+ –
uo
RL
t
t
21