电子技术新课件 第4章 直流电源课件.ppt

P P 第 4 章 直流电源 精选 * 第 4 章 直流电源 第 1 节 单相整流电路 第 2 节 三相整流电路 第 3 节 滤波电路 第 4 节 稳压电源 第 5 节 集成稳压器 重 点 串联型稳压电路的结构和稳压原理 集成稳压电路 精选 * 第1节 单相整流电路 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 1.变压 合适工作电压 元件耐压, 安全隔离 2.整流 交流→直流脉动电压 3.滤波 直流脉动电压→平滑直流电压 去交流成分 4.稳压 稳定输出电压 合适的直流电压, 电网波动，负载变化 抑制纹波 进一步去交流成分 精选 * 半波、全波、桥式、倍压整流等 小功率单相 三相半波、全波、桥式等 大功率三相供电平衡 电路类型 任务 利用二极管的单向导电性，交流?直流 分析要点 1. 正弦电压正负半周二极管的通断分析,电流通过路经 2. 交流电压有效值U2与直流电压平均值Uo的定量关系 3. 二极管参数选择 精选 * 一、单相半波整流电路 正半周 u20时， 二极管导通 忽略二极管正向压降 u0=u2 波形相同。 二极管导通/截止 i0 u1 u2 a T b D RL u0 + -- _ + 负半周 u20时 二极管截止： u0=0 1.工作原理 2.输出电压定量计算 直流平均值 3.二极管参数计算 二极管上的平均电流 ID=I0=U0/RL 二极管上承受的最高电压 精选 * 整流工作过程 u1 u2 RL u2 二、单相全波整流电路 u0的平均值U0： U0=0.9U2 二极管上承受的最高电压： 2 RM U 2 2 U = 二极管上的平均电流： 0 D I 2 1 I = 输出电压波形： 精选 * 三、单相桥式整流电路 桥式整流电路 + - u2正半周时电流通路 D1-RL-D3 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u0 u2负半周时电流通路 D2-RL-D4 - + u2 uD4,uD2 uD3,uD1 uo u0平均值U0 U0=0.9U2 二极管上承受的最高电压 2 RM U 2 U = 二极管上的平均电流 0 D I 2 1 I = 精选 * 几种常见的硅整流桥 + A C - ~+~- ~ + - ~ 精选 * 平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整流管的主要依据。 例如， 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半。 二极管截止时两端承受的最大反向电压： 整流电路中整流管的选择 精选 * 例：已知交流电压U1=220V，负载电阻RL=50?，采用单相桥式整流电路供电，要求输出电压Uo=24V，试问： （1）如何选择二极管？（2）求整流变压器的变比及容量。 解： 查手册：2CZ54C，IM=500mA，URM=100V 精选 * 第2节 三相整流电路 一、三相桥式整流电路 精选 * 二、工作原理 精选 * 三、参数计算 U0=2.34U2 1、平均电压： 2、平均电流： 3、二极管的平均电流： 4、二极管承受的最高反向电压： 精选 * 表4.2-1 几种常见的整流电路 U2 U2 U2 U2 U2 Io Io Io Io Io U2 U2 U2 U2 U2 精选 * 第3节 滤波电路 滤波原理: 交流电经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路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, 将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，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。 XL=?L，XC=1/(?C) L串联,C并联 精选 * 一、电容滤波电路 u0 t u2 t 精选 * 一般取 (T:电源电压的周期) 近似估算:U0=1.2U2 输出电压U0的大小、滤波效果和时间常数RLC有关，RLC 愈大?U0(平均值)愈大，滤波效果愈好。 精选 * (2) 流过二极管瞬时冲击电流很大 RLC越大?U0越高,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 故一般选管时，取 u2 t u0 t 整流电路的输出电流 电容滤波电路适用 于输出电压较高,负 载电流较小且负载 变动不大的场合。 结论 精选 * 二、 电感滤波 在桥式整流电路与负载间串入一电感L，就构成了电感滤波电路 u2 u1 RL L u0 （1）滤波原理: 对直流分量( f=0):XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波