模拟电子技术10章.pptVIP

（1）稳压原理：若由于某种原因使UO增大 （2）输出电压的调节范围 同相比例 运算电路 则 UO↑→ UN↑→ UB↓→ UO↓ 二、 具有放大环节的串联型稳压电路 * 第十章 直流电源 10.1 直流电源组成及各部分作用 10.2 整流电路 10.3 滤波电路 10.4 稳压二极管稳压电路 10.5 串联型稳压电路 改变电压值通常为降压 交流变脉动的直流 减小脉动 将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。 半波整流 全波整流 10.1 直流电源的组成及各部分的作用 一、直流电源的作用 二、组成 提高电压稳定性 1) 负载变化使输出电压不稳定； 2) 电网电压变化使输出电压不稳定。 三、引起电压不稳定的原因 10.2 整流电路 整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的电压。 对整流电路要研究清楚以下问题： 1. 电路的工作原理：二极管工作状态、波形分析 2. 输出电压和输出电流的平均值：输出为脉动的直流电压 3. 整流二极管的选择：二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压 为简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。 整流二极管的伏安特性： 实际特性 理想化特性 正向导通电压为0，正向电阻为0。 （1）工作原理 u2的正半周，D导通， A→D→RL→B，uO= u2 。 u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2； uO=0。 1. 单相半波整流电路 设变压器副边电压有效值为U2，则 （2）输出电压平均值UO（AV）和 输出电流平均值IO（AV） (n为偶数） 其中的直流分量即为输出电压平均值UO(AV)，即 UO(AV)越高，表明整流电路性能越好。 整流输出电压脉动系数S 除直流分量外， uo还有不同频率的谐波分量。如第二项为基波，第三项为二次谐波，它们反映了uo的起伏或者说脉动程度。其中基波峰值与输出电压平均值之比定义为输出电压的脉动系数S（ripple factor）， 则半波整流电路的脉动系数为 S越小，表明输出电压的脉动越小，整流电路性能越好。 考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足： （3）二极管的选择 根据流过二极管电流的平均值和它所承受的最大反向电压来选择二极管型号。 单相半波整流电路简单易行，所用二极管数量少，但是由于它只利用了交流电压的半个周期，所以输出电压低，交流分量大，效率低。因此，这种电路仅适用于整流电流小，对脉动要求不高的场合。 为克服单相半波整流电路的缺点，在实用电路中多采用单相全波整流电路，最常见的是单相桥式整流电路。 u2的正半周 A→D1→RL→D3→B，uO= u2 u2的负半周 B →D2→RL→D4→ A，uO= -u2 （1）工作原理 2. 单相桥式整流电路 （2）估算输出电压平均值和输出电流平均值 (n为偶数） 与半波整流相比，输出的脉动小很多。 考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足： （3）二极管的选择 与半波整流相比，每个二极管只是在正弦波的半个周期工作，所以 单相桥式整流电路与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到广泛应用。 整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但是脉动较大，含有较大的谐波成分，不能适应大多数电子线路及设备的需要。因此，一般在整流后，还需利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。 直流电源中的滤波电路均采用无源电路。 （1）工作原理 1. 电容滤波电路 (Capacitance Filter) 充电 放电速度与正弦 波下降速度相似 按指数规律下降 滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。 10.3 滤波电路 C 越大， RL越大， τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。 （1）工作原理：考虑变压器和整流电路的内阻 电容充电时，回路电阻为整流电路内阻，其数值很小，因而时间常数很小；电容放电时，回路电阻为RL，放电时间常数为RLC，远大于充电时间常数。因此，滤波效果取决于放电时间。 简单易行，UO（AV）高，C 足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。 （3）优缺点 （2）电容的选择及UO（AV）的估算 2. 电感滤波电路 (Inductance Filter) 当负载电流较大时，可选用电感滤波电路。 电感与电容一样具有储能作用。当u2升高导致流过电感L的电流增大时，L中产生的自感电动势能阻止电流的增大，并且将一部分电能转化成磁场能储存起来；当u2降低导致流过L的电流减小时，L中的自感电动势又能阻止电流的减小，同时释放出存储的能量以补偿电流的减小。这样，经电感滤波后，输出电流和电压的波形也可以变得平滑，脉动减小。显然，L越大，滤波效果越好。 由