模电直流稳压电源

变压
整流
滤波
交流
电源
v1
v2
t
v3
t
v4
t
稳压
负载
vo
t
t
功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压
10.1.1 单相整流电路
1. 概述 整流电路的作用：将交流电压转变为脉动直流电压
整流原理：利用二极管的单向导电性 常见整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相
和三相整流等。 分析方法：把二极管当作理想元件处理，即正向导通电
10.1.2 滤波电路
1. 概述 交流电压经整流后的输出是脉动直流，其中既有直
流成份又有交流成份。
滤波目的：滤掉整流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。
滤波原理：滤波电路利用储能元件L或/和C构成低通 滤波电路（实质上是根据C两端的电压或L中的电流不 能突变或储能特性）, 滤掉（抑制）整流输出电压中的 交流成份，保留其直流成份，平滑输出电压波形。
v1
整流平均电压 VO
VO
1 π
π 0
2V2sin td( t )
v2
D4 v2 D 3
2V 2
D1
D2
22 π
V2
0.9V2
整流平均电流 IO
vO
IO
VO RL
0.9V2 RL
0.9V 2
iO
RL
vO
t
2V 2
t
t
10.1.1 单相整流电路
4. 整流元件参数 二极管平均电流：
:
D4
D1
220VAC
10.1.2 滤波电路
1. 概述 常用滤波器结构：C型、LC型(倒L)、CRC型(P)
C
L
C
R
C1
C2
10.1.2 滤波电路
2. 电容滤波器 ●工作原理 (a) v2 > vC : 桥堆导通，
电源同时给负载 RL和 C 供充电，vC= vO= v2
220VAC
:
D4
v1
v2 D 3
v 2 vCvO
v1
来自百度文库
v2 D 3
1
D2
ID 2 IO
v2
2V 2
二极管最大反向电压：
VDRM 2V2
v D 1/3
iD 2/4
RL
vO
t
t
t
10.1.1 单相整流电路
思考题：
桥式整流电路如图。
220VAC
: v1
D4 v2 D 3
D1
试分析：
D2
RL
vO
(1) D2 或 D4断开时负载电压波形。
(2)若 D2 或 D4 接反了，后果如何？
D承受最高反压为*：
VDRM 2V2
220VAC
:
D4
v1
v2 D 3
v 2 vCvO
2V 2
i
iL
D1
i iO
D2 C
iC
RL
vO
t
t
10.1.2 滤波电路
:
220VAC
2. 电容滤波器
v1
●电路特点
(a) vO的均值及其脉动度与
放电时间常数t =RLC 有关
D4 v2 D 3
D1
i iO
2. 电容滤波器 ●电路特点
220VAC
:
D4
v1
v2 D 3
(a) vO的均值及其脉动度与
放电时间常数t =RLC 有关
220VAC
: v1
D4 v2 D 3
D1
解：
D2
(1) D2 或 D4断开，负 载电压波形如图。
RL
vO
(2)若 D2 或 D4 接反，后果是： 正半周，D1D2或 D3D4导通，电流经 D1D2或 D3D4造成 电源短路，电流很大 → 变压器及D1D2或D3D4将被烧坏！
(3)若 D2 或 D4 因击穿或烧坏而短路，后果是： 正半周，情况同(2) → 变压器及D1D2或D3D4将被烧坏！
电子技术基础 A（模拟部分）
10：直流稳压 电源
10.1 小功率直流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路 10.3 开关稳压电路* 10.4 SPICE仿真*
10.1.1. 单相整流电路 10.1.2. 滤波电路 10.1.3. 倍压整流电路*
10.1.1 单相整流电路
1. 概述 小功率直流稳压电源的组成
阻为零，反向电阻为无穷大。
10.1.1 单相整流电路
2. 工作原理 v2 正半周：D1、D3 导
通，D2、D4 截止。
220VAC
:
D4
v1
v2 D 3
D1
D2
v2 负半周：D2、D4 导
v2
2V 2
通，D1、D3 截止。
vO
iO
RL
vO
t
2V 2
t
t
10.1.1 单相整流电路
:
220VAC
3. 主要参数计算
D4 v2 D 3
D1
解：
D2
(1) D2 或 D4断开，负 载电压波形如图。
RL
vO
(2)若 D2 或 D4 接反，后果是： 正半周，D1D2或 D3D4导通，电流经 D1D2或 D3D4造成 电源短路，电流很大 → 变压器及D1D2或D3D4将被烧坏！
10.1.1 单相整流电路
思考题：
桥式整流电路如图。
If RL=∞，放电iO= 0, 放电区间
vC将被充至v2峰值!
D1
D2 C
iO
iC
RL
vO
t
10.1.2 滤波电路
2. 电容滤波器 ●工作原理 (a) v2 > vC : 桥堆导通，
电源同时给负载 RL和 C供充电，vC= vO= v2
(b) v2 < vC : 桥堆截止， C 对负载 RL 供放电， vC vO指数↓
2V 2
D1
i iO
D2 C
iC
RL
vO
t
充电区间
10.1.2 滤波电路
2. 电容滤波器 ●工作原理
220VAC
:
D4
v1
v2 D 3
(a) v2 > vC : 桥堆导通， 电源同时给负载 RL和 C 供充电，vC= vO= v2
v 2 vCvO
2V 2
(b) v2 <vC : 桥堆截止， C 对负载 RL 供放电， vC vO指数↓
(a) vO的均值及其脉动度与
放电时间常数t =RLC 有关
(b) 外特性曲线：
C滤波器的输出电压受负
2V 2
载影响较大，即带负载能 力较差。故适合于要求输
0.9V 2
出电压较高、负载电流或
负载变化较小的场合
O
D4
D1
i iO
D3
D2 C
iC
RL
vO
C 滤波
纯 R 负载
IO
10.1.2 滤波电路
D2 C
iC
RL
vO
t 越大 C 放电越慢 输出均压VO 越大，波形越平滑 为了得到比较平直的输出电压
一般取τ(35)T T ：电源电压的周期 2
近似估算取： VO = 1. 2 V2 / 1. 0 V2 （全波/半波）
10.1.2 滤波电路
2. 电容滤波器 ●电路特点
220VAC
:
v1
v2
(3)若 D2 或 D4 因击穿或烧坏而短路，后果又如何？
10.1.1 单相整流电路
思考题：
桥式整流电路如图。
220VAC
: v1
D4 v2 D 3
D1
解：
D2
(1) D2 或 D4断开，负
v2
载电压波形如图。
vO
RL
vO
t
t
10.1.1 单相整流电路
思考题：
桥式整流电路如图。
220VAC
: v1