直流稳压电源-直流稳压电源.ppt

下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第第18章章 直流稳压电源直流稳压电源18.2 18.2 滤波器滤波器滤波器滤波器18.3 18.3 直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源18.1 18.1 整流电路整流电路整流电路整流电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页本章要求：本章要求：本章要求：本章要求：1.1.理解单相整流电路和滤波理解单相整流电路和滤波理解单相整流电路和滤波理解单相整流电路和滤波电路电路的工作原理及的工作原理及的工作原理及的工作原理及 参数的计算参数的计算参数的计算参数的计算;2.2.了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作 原理原理原理原理;3.3.了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。第第18章章 直流稳压电源直流稳压电源下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第第18章直流稳压电源章直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成功能：功能：把交流电压变成稳定的大小合适把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压的直流电压u4uou3u2u1交流电源交流电源交流电源交流电源负载负载负载负载变压变压变压变压整流整流整流整流滤波滤波滤波滤波稳压稳压稳压稳压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页18.1 整流电路整流电路整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。将交流电压转变为脉动的直流电压。常见的整流电路：常见的整流电路：常见的整流电路：常见的整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。等。分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。整流原理：整流原理：整流原理：整流原理：利用二极管的单向导电性利用二极管的单向导电性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页uDO18.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 u u 正半周，正半周，正半周，正半周，上正下负上正下负上正下负上正下负，二极管二极管二极管二极管D D导通；导通；导通；导通；uo =u u3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形 u 负半周，负半周，上负下正上负下正上负下正上负下正，二极管二极管D 截止截止。uD=u u1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构 +aTrDuoubRLio动画动画u tOO下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.参数计算参数计算参数计算参数计算(1)(1)整流电压平均值整流电压平均值整流电压平均值整流电压平均值 U Uo o(2)(2)整流电流平均值整流电流平均值整流电流平均值整流电流平均值 I Io o(3)(3)流过每管电流平均值流过每管电流平均值流过每管电流平均值流过每管电流平均值 I ID D(4)(4)每管承受的最高反向电压每管承受的最高反向电压每管承受的最高反向电压每管承受的最高反向电压 U UDRMDRM(5)(5)变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值 I I下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.5.整流二极管的选择整流二极管的选择整流二极管的选择整流二极管的选择 平均电流平均电流平均电流平均电流 I I I ID D 与最高反向电压与最高反向电压与最高反向电压与最高反向电压 U UDRMDRM 是选择是选择是选择是选择整流二极管的主要依据。整流二极管的主要依据。整流二极管的主要依据。整流二极管的主要依据。选管时应满足：选管时应满足：选管时应满足：选管时应满足：I IOMOM I ID D ，U URWMRWM （1.52)1.52)U UDRMDRM 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页18.1.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路2.工作原理工作原理工作原理工作原理 u u 正半周，正半周，正半周，正半周，V Va aVVb b，二二二二极管极管极管极管 D D1 1、D D3 3 导通，导通，导通，导通，D D2 2、D D4 4 截止截止截止截止 。3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形uD2uD41.1.电路结构电路结构电路结构电路结构 uD t tRLuiouo1234ab+动画动画u下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为单相桥式整流电路，已知交流电网电压为 220 V，负载电阻，负载电阻 RL=50，负载电压，负载电压Uo=100V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。试求变压器的变比和容量，并选择二极管。I=1.11 Io=2 1.11=2.2 A 变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器容量变压器容量变压器容量变压器容量 S=U I=122 2.2=268.4V A变压器副边电压变压器副边电压 U 122 V 可选用二极管可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为，其最大整流电流为1A，反向工作峰值电压为，反向工作峰值电压为300V。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例2 2 2 2：试分析图示桥式整流电路中的二极管试分析图示桥式整流电路中的二极管试分析图示桥式整流电路中的二极管试分析图示桥式整流电路中的二极管D D2 2 或或或或D D4 4 断断断断开时负载电压的波形。开时负载电压的波形。开时负载电压的波形。开时负载电压的波形。如果如果如果如果D D2 2 或或或或D D4 4 接反，后果如何接反，后果如何接反，后果如何接反，后果如何？如果如果如果如果D D2 2 或或或或D D4 4因击穿或烧坏而短路，后果又如何？因击穿或烧坏而短路，后果又如何？因击穿或烧坏而短路，后果又如何？因击穿或烧坏而短路，后果又如何？uo+_u+_RLD2D4 D1D3解：解：解：解：当当D2或或D4断开后断开后 电路为单相半波整流电路。正半周时，电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和和D3导导通，负载中有电流通，负载中有电流过，负载电压过，负载电压uo o=u；负半周时，；负半周时，D1和和D3截止，负载中无电流通截止，负载中无电流通过，负载两端无电压，过，负载两端无电压，uo o=0=0。uo u 2 34twtw234oo下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 如果如果如果如果 D D4 4(或或或或D D2 2)接反接反接反接反 则正半周时，二极管则正半周时，二极管D1、D4(或或D2、D3)导通，电导通，电流经流经D1、D4(或或D2、D3)而造成电源短路，电流很大，而造成电源短路，电流很大，因此变压器及因此变压器及D1、D4(或或D2、D3)将被烧坏。将被烧坏。如果如果如果如果D D2 2或或或或D D4 4因击穿烧坏而短路因击穿烧坏而短路因击穿烧坏而短路因击穿烧坏而短路 则正半周时，情况与则正半周时，情况与D2或或D4接反类似，电源及接反类似，电源及D1或或D3也将因电流过大而烧坏。也将因电流过大而烧坏。uo+_u+_RLD2D4 D1 D3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页18.1.3 三相桥式整流电路三相桥式整流电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理在每一瞬间在每一瞬间在每一瞬间在每一瞬间共阴极组中阳极电位最高的二极管导通；共阴极组中阳极电位最高的二极管导通；共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。1.1.电路电路电路电路 D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+o 三相变压器原绕组接成三三相变压器原绕组接成三角形，副绕组接成星形角形，副绕组接成星形共阳极组共阳极组共阴极组共阴极组下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在在 t1 t2 期间期间共阴极组中共阴极组中a点电位最高，点电位最高，D1 导通；导通；共阳极组中共阳极组中b点电位最低，点电位最低，D4 导通。导通。负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压u uabab。D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+o负载电压负载电压2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理变压器副边电压变压器副边电压动画动画ouaubuC2 ot1t2t3t4t5t6t7t8t9下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在在 t2 t3 期间期间共阴极组中共阴极组中a点电位最高，点电位最高，D1 导通；导通；共阳极组中共阳极组中c点电位最低，点电位最低，D6 导通。导通。负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压u ua aC C。D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+o负载电压负载电压2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理变压器副边电压变压器副边电压ouaubuC2 t1t2t3t4t5t6t7t8t9o下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在在 t3 t4 期间期间共阴极组中共阴极组中b点电位最高，点电位最高，D3 导通；导通；共阳极组中共阳极组中c点电位最低，点电位最低，D6 导通。导通。负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压u ub bC C。D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+o负载电压负载电压2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理变压器副边电压变压器副边电压ouaubuC2 t1t2t3t4t5t6t7t8t9o下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在在 t4 t5 期间期间共阴极组中共阴极组中b点电位最高，点电位最高，D3 导通；导通；共阳极组中共阳极组中a点电位最低，点电位最低，D2 导通。导通。负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压u ubaba。D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+o负载电压负载电压2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理变压器副边电压变压器副边电压ouaubuC2 t1t2t3t4t5t6t7t8t9o下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页t1t2t3t4t5t6t7t8t9o2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理结论：结论：结论：结论：在一个周期中，每个二极在一个周期中，每个二极管只有三分之一的时间导管只有三分之一的时间导通（导通角为通（导通角为120）。）。D1RLuoD6 D3D5D4D2io cbau+o变压器副边电压变压器副边电压负载电压负载电压负载两端的电压为线电压。负载两端的电压为线电压。负载两端的电压为线电压。负载两端的电压为线电压。ouaubuC2 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.参数计算参数计算参数计算参数计算(1)(1)整流电压平均值整流电压平均值整流电压平均值整流电压平均值 U Uo(2)(2)整流电流平均值整流电流平均值整流电流平均值整流电流平均值 I Io o(3)(3)流过每管电流平均值流过每管电流平均值流过每管电流平均值流过每管电流平均值 I ID D(4)(4)每管承受的最高反向电压每管承受的最高反向电压每管承受的最高反向电压每管承受的最高反向电压 U UDRMDRM下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页18.2 滤波器滤波器 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。其中既有直流成份又有交流成份。滤波原理：滤波原理：滤波原理：滤波原理：滤波电路利用储能元件电容两端的电滤波电路利用储能元件电容两端的电压压(或通过电感中的电流或通过电感中的电流)不能突变的特性不能突变的特性,滤掉整滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，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。达到平滑输出电压波形的目的。方法：方法：将电容与负载将电容与负载RL并联并联(或将电感与负载或将电感与负载RL串串联联)。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 19.2.1 电容滤波器电容滤波器 1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 u uC时，二极管导通，时，二极管导通，电源在给负载电源在给负载RL供电的供电的同时也给电容充电，同时也给电容充电，uC 增加，增加，uo=uC。u u I IOMOM时，时，时，时，U UR R较大，较大，较大，较大，T T导通导通导通导通 ，I IOO=I IOM OM+I+IC C R 可由功率管可由功率管 T的的UBE和稳压器的和稳压器的IOM确定确定,即即R UBE/IOM。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.6.三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用 流过调整端电流流过调整端电流 100 A，在要求不高的场合它，在要求不高的场合它在在R2上的压降可以忽略上的压降可以忽略2 2、1 1两端电压为两端电压为两端电压为两端电压为 1.25V 1.25V 基准电压基准电压基准电压基准电压COCW117CiUi+_+_UO321 AdjR1R2240 1F0.1F