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电脑开关电源直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电，一般由、整流、滤波和稳压等几部分组成。整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。 图16-1 直流稳压电源组成 桥式整流电路桥式整流电路，图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式，故称为桥式整流。设变压器二次电压，波形如电压、电流波形图(a)所示。在u2的正半周，即a点为正，b点为负时，V1、V3承受正向电压而导通，此时有电流流过RL，电流路径为a→V1→RL→V3→b，此时V2、V4因反偏而截止，负载RL上得到一个半波电压，如电压、电流波形图(b)中的0～π段所示。若略去二极管的正向压降，则uO≈u2。 电压、电流波形在u2的负半周，即a点为负b点为正时，V1、V3因反偏而截止，V2、V4正偏而导通，此时有电流流过RL，电流路径为b→V2→RL→V4→a。这时RL上得到一个与0～π段相同的半波电压如电压、电流波形图(b)中的π～2π段所示，若略去二极管的正向压降，uＯ≈-u2。 由此可见，在交流电压u2的整个周期始终有同方向的电流流过负载电阻RL，故RL上得到单方向全波脉动的直流电压。可见，桥式整流电路输出电压为半波整流电路输出电压的两倍，所以桥式整流电路输出电压平均值为uＯ=2×0.45U2=0.9U2。桥式整流电路中，由于每两只二极管只导通半个周期，故流过每只二极管的平均电流仅为负载电流的一半，在u2的正半周，V1、V3导通时，可将它们看成短路，这样V2、V4就并联在u2上，其承受的反向峰值电压为。同理，V2、V4导通时，V1、V3截止，其承受的反向峰值电压也为。二极管承受电压的波形如电压、电流波形图(d)所示。 由上图可见，在交流电压u2的整个周期始终有同方向的电流流过负载电阻RL，故RL上得到单方 向全波脉动的直流电压。可见，桥式整流电路输出电压为半波整流电路输出电压的两倍。桥式整流电路与半波整流电路相比较，其输出电压UO提高，脉动成分减小了。参数估算 流过二极管的平均电流 二极管承受的反向峰值电压 滤波电路整流电路将交流电变为脉动直流电，但其中含有大量的交流成分（称为纹波电压）。应在整流电路的后面加接滤波电路，滤去交流成分。电容滤波电路和工作原理设电容两端初始电压为零，并假定t=0时接通电路，u2为正半周，当u2由零上升时，V1、V3导 通，C被充电，同时电流经V1、V3向负载电阻供电。忽略二极管正向压降和变压器内阻，电容充电时间常数近似为零，因此uo=uc≈u2，在u2达到最大值时，uc也达到最大值，然后u2下降，此时，ucu2，V1、V3截止，电容C向负载电阻RL放电，由于放电时间常数τ=RLC一般较大，电容电压uc按 指数规律缓慢下降，当下降到|u2|uc时，V2、V4 导通，电容C再次被充电，输出电压增大，以后重复上述充放电过程。其输出电压波形近似 图16-3 桥式整流滤波简化电路 （2）波形及输出电压 空载时即负载电阻为无穷大：；带负载时： 通常取 ，RC越大越大，为了获得良好的滤波效果。 其他形式滤波电路电感滤波电路电路如图所示，电感L起着阻止负载电流变化使之趋于平直的作用。 L 短路，交流分?量主要降在L 上? ，电感越大，滤波效果越好 。一般电感滤波电路只使用于低电压、大电流的场合。 （2）π型滤波 为了进一步减小负载电压中的纹波可采用π型LC滤波电路(见图16-6)。由于C1、C2 对交流容抗小，而电 感对交流阻抗很大，因此，负载RL上的纹波电压很小 稳压电路调整管并与负载并联的稳压电路，称为并联型晶体管稳压电路1．当输入电压变化时如何稳压 根据电路图16-7可知输入电压VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，从而使IZ增加，IR增加，使VR增加，从而使输出电压VO减小。这一稳压过程可概括如： VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓ 这里VO减小应理解为，由于输入电压VI 的增加，在稳压二极管的调节下，使VO的增加 没有那么大而已。VO还是要增加一点的，这是 负载电流IL的增加，必然引起IR的增加， 图16-7 硅稳压二极管稳压电路 即VR增加，从而使VZ=VO减小，IZ减小。IZ的减小必然使IR减小，VR减小，从而使输出电压VO增加。这一稳压过程可概括如下： IL↑→IR↑→VR↑→VZ↓（VO↓）→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑ 采用三极管作为调整管 并与负载串联的稳压电路，称为串联型晶体管稳压电路；当调整管工作在线性放大状态则称为线性稳压器。线性串联稳压电源的工作原理可用图16-8来说明。显然，VO=