电路-电容滤波电路_图文

电源整流电路 是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。滤波电路 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。稳压电路 对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。单相桥式整流电路(1) 工作原理当正半周时二极管 负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时二极管 负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。动画 5) 负载上的直流电压和直流电流输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为2202L i 流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为2R m a x 2 二极管所承受的最大反向电压滤波电路滤波的基本概念滤波电路 利用电抗性元件对交 、 直流阻抗的不同 ，实现滤波 。电容器 对交流阻抗小 ， 所以 电感器 对交流阻抗大 ， 因此 L 应与负载串联 。经过滤波电路后 ， 既可保留直流分量 、 又可滤掉一部分交流分量 ， 改变了交直流成分的比例 ， 减小了电路的脉动系数 ， 改善了直流电压的质量 。电容滤波电路单相桥式电容滤波整流电路。在负载电阻上并联了一个滤波电容 C。当 0° 时 ， 假设二极管关断，电容 数放电起始点的放电速率很大。(1)滤波原理若电路处于正半周 ， 二极管 变压器次端电压 充电 。 此时 所以输出波形同 是正弦形 。电容滤波波形图所以，在 极管导电， 充电， vC=vC=电时间常数为刚过 90° 时 ，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过 90° 时二极管仍然导通。 在超过 90°后的某个点 ，正弦曲线下降的速率越来越快，二极管关断。需要指出的是 ， 当放电时间常数 二极管关断时间加长 ，导通角减小 ， 见曲线 3；反之 ， 导通角增加 。 显然 ， 当 即 电容滤波的效果不好 ， 见 滤波曲线中的 2。 反之 ， 当 即 尽管 电容滤波的效果也很好 ,见滤波曲线中的 3。 所以电容滤波适合输出电流较小的场合 。电容滤波的效果动画 5)电容滤波的计算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。一般常采用以下近似估算法：)41(2一种是用锯齿波近似表示，即另一种是在 35)T/ 2的条件下，近似认为 O= 或者， 电容滤波要获得较好的效果， 工程上也 通常应满足 10。）（ 3） 外特性整流滤波电路中 ， 输出直流电压 整流滤波电路的外特性2 22)53(=0 . 9=, 02=,=电感滤波电路利用储能元件电感器 的电流不能突变的性质 ， 把电感 与整流电路的负载 也可以起到滤波的作用 。电感滤波电路 波形图当 感中的电流将滞后 当负半周时，电感中的电流将经由 桥式电路的对称性，和电感中电流的连续性，四个二极管 4的导通角都是 180° 。稳压电路概述稳压电源方框图引起输出电压变化的原因是 负载电流的变化 和 输入电压的变化。负载电流的变化会在整流电源的内阻上产生电压降，从而使输入电压发生变化。),(= )稳压系数 = 定义为有时稳压系数也用下式定义0=当输出电流从零变化到最大额定值时，输出电压的相对变化值。（ 4）电流调整率 0 0=0= )输出电阻 = %1 0 01=0= )电压调整率 i=± 10%时的 6） 输出电压的温度系数 0 01=0=0,=O 则输出电压是输入电压、负载电流和温度的函数),(= 5） 纹波抑制比 i p 2 0 l g= 由于反向特性陡直 ， 较大的电流变化 ， 只会引起较小的电压变化 。(1)当输入电压变化时如何稳压由图可知= = 输入电压 必然引起 即 从而使 使 从而使输出电压 这一稳压过程概括为：2) 当负载电流变化时如何稳压负载电流 必然引起 即 从而使 从而使输出电压 这一稳压过程概括为： 压电阻的计算当 输入电压最小 ， 负载电流最大 时 ， 流过稳压二极管的电流最小 。 此时 此可计算出 稳压电阻的最大值 ， 实际选用的稳压电阻应小于最大值 。 即L m a xZ m i m i nm a x = 当 输入电压最大 ， 负载电流最小 时 ， 流过稳压二极管的电流最大 。 此时 由此可计算出 稳压电阻的最小值 。 即L m i nZ m a m a xm i n = m a xm i n < (1)(2)稳压二极管在使用时一定要串入限流电阻，不能使它的功耗超过规定值，否则会造成损坏！串联反馈式稳压电源稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值不能连续调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大，输出电压一般可连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。串联反馈式稳压电路的工作原理典型的串联反馈式稳压电路 ， 由 基准电压 、 比较放大 、 调整 、 取样 几个部分组成 。1输入电压变化，负载电流保持不变输入电压 必然会使输出电压 输出电压经过取样电路取出一部分信号 获得误差信号 V。 误差信号经放大后 ， 用 从而抵消输入电压增加的影响 。负载电流变化，输入电压保持不变负载电流 必然会使输入电压 输出电压 经过取样电路取出一部分信号 获得的误差信号使 从而使调整管的管压降 从而抵消因 使输入电压减小的影响 。f +(1= 显然，调节 画 16I时： 212 ( 0R E 0V动画 压电路的保护环节串联型稳压电源的内阻很小，如果输出端短路，则输出短路电流很大。同时输入电压将全部降落在调整管上，使调整管的功耗大大增加，调整管将因过损耗发热而损坏，为此必须对稳压电源的短路进行保护。过载也会造成损坏。保护的方法反馈保护型 温度保护型截流型 限流型利用集成电路制造工艺，在调整管旁制作 温度超标时，启动保护电路工作，工作原理与反馈保护型相同。截流型限流型当发生短路时，通过保护电路使调整管截止，从而限制了短路电流，使之接近为零。截流特性见 图 当发生短路时，通过电路中取样电阻的反馈作用，输出电流得以限制。限流特性见 图 流型特性图 流型特性三端集成稳压器将串联稳压电源和保护电路集成在一起就是集成稳压器 。 集成稳压器有：输入端 、 输出端和公共端 ， 称三端集成稳压器 。集成稳压器符号要特别注意，不同型号，不同封装的集成稳压器，它们三个电极的位置是不同的，要查手册确定。外形图三端可调式集成稳压器210 )( ab F 212 )1( ab F )1(120 E F 1II a b j 标型号 :标型号 :标型号 :标型号 :大电流三端集成稳压器以上 1 2 3军品级 为金属外壳或陶瓷封装 ， 工作温度范围 150 ；工业品级 为金属外壳或陶瓷封装 ， 工作温度范围 150 ；民品级 多为塑料封装 ， 工作温度范围 0 125 。应用电路三端固定输出集成稳压器 的典型应用电路如图所示。可调输出三端集成稳压器 的内部 ， 在输出端和公共端之间是 因此输出电压可通过电位器调节 。)1(1 三端可调输出集成稳压器 的典型应用电路如图所示。防自激震荡 防