模电直流稳压电源优秀课件.ppt
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1、模电直流稳压电源第1页,本讲稿共45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压转变为平滑的直流电压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,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。直流稳压电源的组成和功能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 路路稳稳 压
2、压 电电 路路u1u2u3u4uo7.1 7.1 概述概述第2页,本讲稿共45页7.2 整流与滤波电路整流与滤波电路1.半波整流电路半波整流电路二极管导通,二极管导通,uL=u2二极管截止二极管截止,uL=0+io+u2 0 时时:u20时时:一一.单相整流电路单相整流电路u2uLuD t 2 3 4 0第3页,本讲稿共45页主要参数:主要参数:IL=UL/RL=0.45 u2/RL uL 2 0 t(2)输出电流平均值)输出电流平均值Io:IL(1)输出电压平均值)输出电压平均值UL:第4页,本讲稿共45页(3)流过二极管的平均)流过二极管的平均电流:电流:uD 2 0 tURMID =IL
3、URM=22u(4)二极管承受的最高反向电压:)二极管承受的最高反向电压:IL 第5页,本讲稿共45页2.全波整流电路全波整流电路+原理:原理:+变压器副边中心变压器副边中心抽头,感应出两抽头,感应出两个相等的电压个相等的电压u2当当u2正半周时,正半周时,D1导通,导通,D2截止。截止。当当u2负半周时,负半周时,D2导通,导通,D1截止。截止。第6页,本讲稿共45页全波整流电压波形全波整流电压波形u2uLuD1 t 2 3 4 0uD2第7页,本讲稿共45页uL 2 0 tIL=UL/RL=0.8 u2/RL 主要参数:主要参数:(2)输出电流平均值)输出电流平均值IL:(1)输出电压平均
4、值)输出电压平均值UL:IL第8页,本讲稿共45页uD 2 0 t(3)流过二极管的平均)流过二极管的平均电流:电流:ID =IL/2(4)二极管承受的最高反向电压:)二极管承受的最高反向电压:第9页,本讲稿共45页3.桥式整流电路桥式整流电路(1)组成:由四个二极管组成桥路)组成:由四个二极管组成桥路u2正半周时正半周时:D1、D3导通导通,D2、D4截止截止+(2)工作原理:)工作原理:u2uL第10页,本讲稿共45页-+u2负半周时:负半周时:D2、D4 导通导通,D1、D3截止截止u2uL第11页,本讲稿共45页输出电压平均值:输出电压平均值:UL=0.8u2输出电流平均值输出电流平均
5、值:IL=UL/RL=0.8 u2/RL 流过二极管的平均电流:流过二极管的平均电流:ID=IL/2u2uL(3)主要参数:)主要参数:二极管承受的最大反向电压:二极管承受的最大反向电压:URM=22u第12页,本讲稿共45页脉动系数脉动系数1:用傅氏级数对桥式整流的输出用傅氏级数对桥式整流的输出 uL 分解后可得分解后可得:uL 2 0 t基波基波基波峰值基波峰值输出电压平均值输出电压平均值第13页,本讲稿共45页集成硅整流桥:集成硅整流桥:u2uL+-+第14页,本讲稿共45页1.电容滤波电容滤波二、滤波电路二、滤波电路第15页,本讲稿共45页(1)空载()空载(RL=)时:)时:u2tu
6、Ltuc=uLu2 uC时:时:二极管导通,二极管导通,C充电充电u2 uC时:时:二极管截止,二极管截止,C放电。放电。由于由于RL=,无放电回,无放电回路,所以路,所以uC保持。保持。第16页,本讲稿共45页(2)接入)接入RL(且(且RLC较大)时较大)时u2tiDtu2 uC时:时:二极管导通,二极管导通,C充电充电u2 uC时:时:二极管截止,二极管截止,C放电。放电。二极管中二极管中的电流的电流uc=uL第17页,本讲稿共45页近似估算近似估算:UL=1.2U2(b)流过二极管瞬时电流很大流过二极管瞬时电流很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电
7、容滤波电路的特点:电容滤波电路的特点:(a)UL与与RLC的的 关系:关系:RLC 愈大愈大 C放电愈慢放电愈慢 UL(平均值平均值)愈大愈大RLC 较大较大一般取:一般取:(T:电源电压的周期电源电压的周期)u2tiDtuc=uL纯电阻负载时,纯电阻负载时,I2=1.52IL第18页,本讲稿共45页2.电感滤波电路电感滤波电路电路结构电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感在桥式整流电路与负载间串入一电感L。输出电压平均值输出电压平均值:UL=0.8U2对谐波分量对谐波分量:f 越高,越高,XL 越大越大,电压大部分降在电感上。电压大部分降在电感上。因此,因此,在输出端得到比较平滑的直流电
8、压。在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量对直流分量:XL=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在RL上上第19页,本讲稿共45页3.其它滤波电路其它滤波电路 为进一步改善滤波特性,可将上述滤波电路组合起来为进一步改善滤波特性,可将上述滤波电路组合起来使用。使用。LC滤波电路滤波电路RC型滤波电路型滤波电路第20页,本讲稿共45页7.3 串联式稳压电路串联式稳压电路稳压电路的作用稳压电路的作用:交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波有波纹的有波纹的直流电压直流电压稳压稳压直流直流电压电压第21页,本讲稿共45页一一.稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能
9、指标常用以下参数来说明稳压电源的质量:常用以下参数来说明稳压电源的质量:1、稳压系数、稳压系数2、输出电阻、输出电阻3、温度系数、温度系数输出电压:输出电压:4、最大纹波电压,电压调整率,输入调整因数、最大纹波电压,电压调整率,输入调整因数第22页,本讲稿共45页二二.稳压管稳压电路稳压管稳压电路1.1.稳压原理稳压原理利用稳压管的反向击穿特性。利用稳压管的反向击穿特性。由由于于反反向向特特性性陡陡直直,较较大大的的电电流流变变化化,只只会会引引起起较较小小的电压变化。的电压变化。第23页,本讲稿共45页稳压原理:稳压原理:(1)(1)当输入电压变化时当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ
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