模电课件-第十章直流稳压电源.pptVIP

* 第十章 直流电源 §10.1 直流电源的组成及作用 § 10.2 整流电路 §10.3 滤波电路 §10.5 串联型稳压电路 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。（符合整流需要的数值） 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。(利用电容、电感等元件的频率特性) 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。 §10.1 直流电源的组成及作用 整流电路任务：把交流电压转变为直流脉动电压。 常见的小功率整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。 为分析方便起见，常将二极管作理想元件处理，即认为二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。 §10.2 整流电路 一、单相半波整流电路 u2 0 ：二极管导通 uo=u2 iL u1 u2 a T b D RL uo iL=0 u20：二极管截止 uo=0 1. 工作原理 2. 主要参数 输出电压平均值： 输出电流平均值： 3. 二极管的选择 D管正向平均电流： D管最大反向电压： 考虑电网电压±10%的波动，D管选择： 1. 电路组成及简化画法 二、单相桥式整流电路 桥式整流电路 + - u2正半周时电流通路 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL uo 2. 工作原理 桥式整流电路 - + uo u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u2负半周时电流通路 u20 时 D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A ? D1? RL?D3?B u20 时 D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B ? D2? RL?D4?A 输出是脉动的直流电压！ u2 桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形 uD4,uD2 uD3,uD1 uo u2 D4 D2 D1 D3 RL uo A B uD 几种常见的硅整流桥外形 + A C - ~+~- ~ + - ~ 3. 主要参数 输出电压平均值： 输出电流平均值： 4. 二极管的选择 D管正向平均电流： D管最大反向电压： 考虑电网电压±10%的波动，D管选择： 同半波整流 §10.3 滤波电路 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 原理：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, 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。 滤波电路的特点: 均采用无源电路；理想情况下，滤波后仅有直流成分；能输出较大电流。 10.3.1 电容滤波电路 以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。 一、滤波过程 a 桥式整流电容滤波电路 u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C 1. RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2 t uo t 设t1时刻接通电源 t1 整流电路为电容充电 充电结束 没有电容时的输出波形 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C 2. RL接入时 u2 t uo t u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C 串联式稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路、调整元件和保护电路几部分组成。 具有放大环节的串联型稳压电路 §10.5 串联型稳压电路 比较放大器：可以是单管放大电路，差动放大电路，集成运算放大器。 调整元件：可以是单个功率管，复合管或用几个功率管并联。 基准电压：可由稳压管稳压电路组成。取样电路取出输出电压UO的一部分和基准电压相比较。 因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度串联电压负反馈，故称之为串联反馈式稳压电路。 1. 一种实际的串联式稳压电源 2. 稳压原理 Uo UB2 UBE2=（UB2-UZ） UC2 Uo 当 UI 增加或负载电阻增加使 Uo升高时 R3 T1 T2 UZ R RW1 RW2 R1 RW R2 RL UO + _ + _ UI UB2 * *