小功率整流滤波电路.ppt

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1、小功率整流滤波电路 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望引引 言言1.1.直流稳压电源的作用直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流电压。将交流电网电压转换为直流电压。2.2.组成组成3.3.各部分功能各部分功能变压器：变压器：整流：整流：滤波：滤波：稳压：稳压：降压降压滤除脉动滤除脉动交流变脉动直流交流变脉动直流进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力整流电路整流电路整流电路整流电路是将工频交流电转变为具

2、有直流电成分的脉动是将工频交流电转变为具有直流电成分的脉动直流电。由于二极管具有单向导电性，故利用二极管可直流电。由于二极管具有单向导电性，故利用二极管可进行整流。进行整流。(c)(c)桥式整流桥式整流 (a)(a)半波整流半波整流(b)(b)全波整流全波整流常用整流电路常用整流电路10.1 小功率整流滤波电路小功率整流滤波电路半波整流半波整流电路图电路图波形图波形图缺点：缺点：输出电压波动太大输出电压波动太大优点：优点：电路简单电路简单二极管二极管D导通导通二极管二极管D截止截止全波整流全波整流电路图电路图波形图波形图优点：优点：输出电压波动减小输出电压波动减小缺点：缺点：变压器绕线太多变压

3、器绕线太多二极管二极管D1导通导通二极管二极管D2导通导通桥式整流桥式整流电路图电路图波形图波形图工工作作原原理理当当vi为正半周时，二极管为正半周时，二极管D1、D3导通，在负导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。载电阻上得到正弦波的正半周。当当vi为负半周时，二极管为负半周时，二极管D2、D4导通，在负导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。载电阻上得到正弦波的正半周。参数计算参数计算输出电压中的直流分量输出电压中的直流分量根据桥式整流的波形图可知，输出电压是单相脉动电压。将根据桥式整流的波形图可知，输出电压是单相脉动电压。将输出电压用付立叶级数展开：输出电压用付立叶级数展开：流过负载的直流

4、电流流过负载的直流电流由此可得直流分量：由此可得直流分量：参数计算参数计算流过二极管的平均电流流过二极管的平均电流二极管所承受的最大反向电压二极管所承受的最大反向电压纹波系数纹波系数纹波电压与直流输出电压之比纹波电压与直流输出电压之比滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。成分，增加直流成分。利用电抗性元件对交、直流阻利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，可抗的不同，可实现滤波。实现滤波。常用滤波电路常用滤波电路电容滤波电容滤波LC滤波滤波阻容阻容 型滤波型滤波电容器电容器C C对直流开路，对对直流开路，对交

5、流阻抗小，所以交流阻抗小，所以C C应该应该并联在负载两端并联在负载两端。电感器电感器L对直流阻抗小，对交流对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此阻抗大，因此L 应与负载串联。应与负载串联。电容滤波电容滤波若电路处于正半周，二极管若电路处于正半周，二极管D D1 1、D D3 3导通，变压器次端电压导通，变压器次端电压v v2 2给电容器给电容器C C充电，充电，C C上的电压不断增大。上的电压不断增大。当当v v2 2到达最高点时，到达最高点时，v v2 2开始下降。当满足开始下降。当满足v2vc时，二极时，二极管管D D1 1两端反偏，二极管截止，电容两端反偏，二极管截止，电容C C向负载向负载

6、L L放电。当放电。当放电的时间常数较大时，电容两端的电压下降较慢。放电的时间常数较大时，电容两端的电压下降较慢。当电路处于负半周时，二极管当电路处于负半周时，二极管D D2 2的的P P端电压开始上升，当端电压开始上升，当上升到大于电容两端的电压时，上升到大于电容两端的电压时，D D2 2开始导通，变压器次端开始导通，变压器次端电压电压v v2 2再次给电容器再次给电容器C C充电，负载两端的电压重新增大。充电，负载两端的电压重新增大。当电容两端的电压增大到大于变压器付边的电压时，二当电容两端的电压增大到大于变压器付边的电压时，二极管极管D2截止，电容又开始通过负载电阻放电，重复前述截止，电

7、容又开始通过负载电阻放电，重复前述的过程。的过程。工作原理工作原理电容滤波的特点电容滤波的特点1.二极管的导电角二极管的导电角 ，流流过过二二极极管管的的瞬瞬时时电电流流很大。很大。2.d=RLC 越大，越大，VL 越高。越高。3.直直流流电电压压 V VL L 随随负负载载电电流流增增加加而而减减少少，所所以以电电容容滤滤波波适合输出电流较小的场合。适合输出电流较小的场合。4.4.电容滤波电路简单，负载直电容滤波电路简单，负载直流电压较高，纹波也较小，缺流电压较高，纹波也较小，缺点是输出特性较差，适用于输点是输出特性较差，适用于输出变动不大的场合。出变动不大的场合。电容滤波的计算电容滤波的计

8、算电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采用以下近似估算法：用以下近似估算法：V VL L=1.1=1.11.21.2V V2 2使用条件使用条件近似公式近似公式电感滤波电感滤波1.当通过电感的电流增大时，电感产生的自感电动势与电流方向相反，阻止当通过电感的电流增大时，电感产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加同时将一部分电能存储于电感中；电流的增加同时将一部分电能存储于电感中；2.当通过电感的电流减小时，电感产生的自感电动势与电流方向相同，阻止当通过

9、电感的电流减小时，电感产生的自感电动势与电流方向相同，阻止电流减小的同时将一部分存储于电感中的能量释放，以补偿电流的减小；电流减小的同时将一部分存储于电感中的能量释放，以补偿电流的减小；3.在信号的半个周期中，整流二极管均导通；在信号的半个周期中，整流二极管均导通；4.利用电感的储能作用，可以减小输出电压和电流的纹波，利用电感的储能作用，可以减小输出电压和电流的纹波，VL=0.9V2，且，且L越大，越大，RL越小，滤波效果越好，电感滤波适用于负载电流较大的场合。越小，滤波效果越好，电感滤波适用于负载电流较大的场合。*使用条件使用条件小小 结结10.2 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路10.

10、2.1 稳压电源的质量指标稳压电源的质量指标10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理串联反馈式稳压电路的工作原理10.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用输入调整因数输入调整因数电压调整率电压调整率稳压系数稳压系数输出电阻输出电阻稳压电源质量指标稳压电源质量指标电流调整率电流调整率纹波抑制比纹波抑制比稳压电源质量指标稳压电源质量指标输入电压纹波峰值输入电压纹波峰值输出电压纹波峰值输出电压纹波峰值串联反馈式稳压电路的组成串联反馈式稳压电路的组成基准电压源基准电压源调整管：调整管：T比较放大器：比较放大器：A取样电路取样电路T电路组成电路组成

11、VI VO VfVO1VOT稳压工作原理稳压工作原理VCE输出电压的调整范围输出电压的调整范围T利用深度负反馈条件下，集成运放输入端满足利用深度负反馈条件下，集成运放输入端满足“虚短虚短”的条件的条件得：得：（1）设设变变压压器器二二次次电电压压的的有有效效值值V220 V，求求VI？说说明明电电路路中中T1、R1、DZ2的作用；的作用；（2）当当VZ16 V，VBE0.7 V，电电位位器器RP箭箭头头在在中中间间位位置置，不不接接负负载载电电阻阻RL时，试计算时，试计算A、B、C、D、E点的电位和点的电位和VCE3的值；的值；（3）计算输出电压的调节范围；）计算输出电压的调节范围；（4）当）

12、当VO12 V、RL150，R2510时，计算调整管时，计算调整管T3的功耗的功耗PC3。例例10.2.1（1）设设变变压压器器二二次次电电压压的的有有效效值值V220 V，求求VI？说说明明电电路路中中T1、R1、DZ2的作用；的作用；例例解：解：VI（1.11.2）V2取取 VI1.2V2则则 VI1.2V21.220V24V T1、R1和和DZ2为启动电路为启动电路（2）当当VZ16 V，VBE0.7 V，电电位位器器RP箭箭头头在在中中间间位位置置，不不接接负负载载电阻电阻RL时，试计算时，试计算A、B、C、D、E点的电位和点的电位和VCE3的值；的值；例例解：解：VAVI 24 VV

13、EVO2VBE12 V1.4 V13.4VVCE3VAVO24 V12 V12 VVCVDVZ16 V12 VVBVOR2R1VREF（3）计算输出电压的调节范围。）计算输出电压的调节范围。例例解：解：R2R1VREFVO=9V=18V（4）当）当VO12 V、RL150，R2510时，计算调整管时，计算调整管T3的功耗的功耗PC3。例例解：解：所以所以IC3ILIR3IR2 105mAPC3VCE3IC3 （VA-VO）IC3 1.26W1.输输出出电电压压固固定定的的三三端端集集成成稳稳压压器器 （正正电电压压 78 、负负电电压压 79 ）（A）金属封装外形图）金属封装外形图 （B）塑料封装外形图）塑料封装外形图 （C）方框图）方框图 三端集成稳压器三端集成稳压器2.可调式三端集成稳压器（正电压可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压、负电压LM337）输出电压输出电压1.固定式应用举例固定式应用举例三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用2.可调式应用举例可调式应用举例end