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第16章 直流电源 电工与电子技术基础 第17章 直流电源 电工与电子技术基础 华南理工大学电子与信息学院 电工与电子技术基础 第17章 直流电源 电工与电子技术基础 第17章 直流电源 电工与电子技术基础 华南理工大学电子与信息学院 整流电路:交流电压变为脉动的直流电压。 滤波电路:脉动的直流电压转变为平滑的直流电压。 稳压电路:使输出电压稳定,不受电网波动及负载变化的影响。 直流稳压电源的组成: 16.1 整流电路 返回 1.单相半波整流电路 整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流电路。 u1 二极管导通 u2 0时，二极管D导通， 忽略二极管正向压降, uo= u2 u2 0时，二极管D截止，uo= 0。 二极管截止 返回 输出电压的平均值U0： 设 变压器副边交流 电压的有效值 输出电流的平均值I0： 二极管承受的最高反向工作电压UDRM ： 返回 【例16.1】已知单相半波整流电路的负载电阻为750Ω，U2 =20V。试求Uo， Io, UDRM，并选择二极管。 解 选择二极管： 查手册选2AP4,IFM=16mA，UDRM=50V的二极管。 返回 2.单相桥式整流电路 u2 0时，二极管D1和D3导通，D2和D4截止， 忽略二极管的正向压降, uo= u2 。 返回 u2 0时， D2和D4导通， D1和D3截止， uo= - u2。 返回 输出电压的平均值U0： 输出电流的平均值I0： 二极管承受的最高反向工作电压UDRM ： 每个二极管流过电流的平均值ID： 返回 【例16.2】已知单相桥式整流电路，输出直流电压为110V,输出电流为50mA。试选择整流桥。 解 选择整流桥： 查手册选IFM = 50mA，UDRM = 300V的整流桥。 返回 整流桥的外形与电路表示符号 返回 16.2 滤波电路 滤波: 经整流电路输出后的直流电压是脉动直流电压，既有直流分量又有交流分量。滤波电路的任务是滤掉交流分量。将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，滤掉脉动直流电压中的交流分量，保留其直流分量，达到平滑输出电压波形的目的。 返回 单相半波整流、电容滤波电路： 1.电容滤波 u2正半周增加时，二极管D导通，忽略其导通压降，uo= u2；此时电容C充电，uC= u2。 返回 u2 从最大值下降时，电容C放电。当u2uC时， 二极管D仍然导通，uo= u2 。 当u2uC时，二极管D截止，电容通过负载放电, uo= uC 。 可见，电容滤波后使u2的脉动程度降低，输出电压的平均值增大。 返回 输出电压的平均值U0： 半波滤波： 全波滤波： 电容滤波电路的特点： (1) 输出电压Uo与时间常数RLC有关 RLC越大?电容器放电越慢?Uo越大。 (2) 流过二极管瞬时电流很大 RLC越大?负载电流的平均值越大?整流管导电时间越短?iD的峰值电流越大。 返回 2.电感滤波 在桥式整流电路与负载间串入电感L,就构成了电感滤波电路。 u2 u1 RL L uo 对于直流分量,L相当短路,输出电压大部分降在RL上。对于高频分量，XL增大,输出电压大部分降在L上。因此在输出端可得到比较平滑的直流电压。 返回 3.RC-?滤波 为了改善滤波效果，可采取多级滤波的方法, 即在电容滤波后再接一级RC滤波电路，或在电感滤波后面再接一电容。从而构成RC-?型或LC型滤波电路。 uo R u2 u1 C1 C2 uo′ RL 返回 16.3 稳压电路 1.稳压管稳压电路 C + L R 0 u + - C + L R + - o u 稳压管 稳压电路 返回 0 u I 稳压原理分析: 1. 电网波动(负载不变) 电网电压 2.负载变化(电网电压不变) C + L R + - + - R 返回 2.串联型稳压电路 稳压原理自行分析。 调整管 放大作用 返回 3.集成稳压电路 最简单的集成稳压电路只有输入，输出和公共引出端,故称之为三端集成稳压器。 常用的三端集成稳压器有W7800、 W7900系列，其内部是由串联型晶体管稳压电路组成。 W78系列(输出正电压)， W79系列(输出负电压) 典型电压值：5V、9V、12V、15V、18V、24V等。 返回 1