电子技术直流稳压电源优秀课件.ppt
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1、电子技术直流稳压电源第1页,本讲稿共44页电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电转变为平滑的直流电压压u4。稳压电路稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出保持输出电压电压uo的稳定。的稳定。一、直流稳压电源的组成和功能一、直流稳压电源的组成和功能整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电
2、路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo第2页,本讲稿共44页单相三相二极管可控硅桥式倍压整流半波全波本课主要介绍:本课主要介绍:单相半波整流,单相全波整流,单相桥式整流单相半波整流,单相全波整流,单相桥式整流把交流电压转变为直流脉动的电压。把交流电压转变为直流脉动的电压。整流电路分类:整流电路的任务:第3页,本讲稿共44页二、单相整流电路1.单相半波整流电路二极管导通,忽略二极二极管导通,忽略二极管正向压降,管正向压降,uo=u2u1u2aTbDRLuo为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即二极管为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷
3、大。的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。二极管截止二极管截止,uo=0+io+u2 0 时时:u20 时时D1,D4导通导通D2,D3截止截止电流通路电流通路:a D1RLD4bu20 时时D2,D3导通导通D1,D4截止截止电流通路电流通路:b D2RLD4a单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形u2D3D2D1D4RLuoab整流输出电压平均值:整流输出电压平均值:Uo=0.9U2负载电流平均值负载电流平均值:Io=Uo/RL=0.9 U2/RL 二极管平均电流:二极管平均电流:ID=Io/2二极管最大反向电压:DRM22UU=u2uD2,uD3uD1,uD4uo第15页,本讲稿共4
4、4页集成硅整流桥:u2uo+-+第16页,本讲稿共44页4.整流电路的主要参数 负载电压负载电压 Uo的平均值为的平均值为:()=ootduU2021w负载上的负载上的(平均平均)电流电流:LoRUIo=(1)整流输出电压的平均值整流输出电压的平均值uo20t第17页,本讲稿共44页 S定义:定义:整流输出电压的基波峰值整流输出电压的基波峰值Uo1M与与Uo平均值之比。平均值之比。S越小越好。越小越好。2.脉动系数用傅氏级数对全波整流的输出用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得分解后可得:uo20t基波基波峰值输出电压平均值第18页,本讲稿共44页平均电流平均电流(ID)与反向峰值电压与
5、反向峰值电压(UDRM)是选择整流管的主是选择整流管的主要依据。要依据。oDII21=例如:例如:在桥式整流电路中,每个二极管只有半周导在桥式整流电路中,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通。因此,流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负是负载平均电流的一半。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:二极管截止时两端承受的最大反向电压:(3)二极管平均电流与反向峰值电压(选购时:二极管额定电流(选购时:二极管额定电流 2ID)(选购时:(选购时:最大反向电压最大反向电压 2URM)第19页,本讲稿共44页三、滤波电路滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点:电容
6、与负载电容与负载 RL 并联,或电感并联,或电感与负载与负载RL串联。串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压RLLRLC第20页,本讲稿共44页1.电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电路如图所示。路如图所示。(1)电容滤波原理电容滤波原理a桥式整流电容滤波电路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC第21页,本讲稿共44页RL未接入时未接入时(忽略整流电路内阻忽略整流电路内阻)u2tuot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au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCuc第22页,本讲稿共44页RL接
7、入(且接入(且RLC较大)时较大)时 (忽略整流电路内阻忽略整流电路内阻)u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot无滤波电容时的波形加入滤波电容时的波形第23页,本讲稿共44页uotu2上升,u2大于电容上的电压uc,u2对电容充电,uo=uc u2u2下降,u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电,uc按指数规律下降,时间常数=RL C第24页,本讲稿共44页u2tuot只有整流电路输只有整流电路输出电压大于出电压大于uc时,时,才有充电电流。才有充电电流。因此二极管中的因此二极管中的电流是脉冲波。电流是脉冲波。二极管中的电流u1u2u1bD4D2D1
8、D3RLuoSC第25页,本讲稿共44页u2tuot电容充电时,电容充电时,电容电压滞后电容电压滞后于于u2。RLC越小,输越小,输出电压越低。出电压越低。u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL接入(且RLC较大)时 (考虑整流电路内阻)第26页,本讲稿共44页一般取)105(TCRL-=(T:电源电压的周期)近似估算近似估算:Uo=1.2U2 Io=Uo/RL(b)流过二极管瞬时电流很大流过二极管瞬时电流很大RLC 越大越大 Uo越高越高负载电流的平均值越大负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大的峰值电流越大(2)电容滤波电路的特点(a)输出电
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