《电子技术》电子教案 第5章 直流稳压电源
47页1、电子技术,主编 李中发 制作 李中发 2005年1月,第5章 直流稳压电源,熟悉单相整流电路的组成、输出电压和电流的波形、直流电压平均值与交流电压有效值之间的关系,并能初步选用整流器件 了解滤波电路的作用,尤其是电容滤波电路的工作原理 了解并联型稳压电路和串联型稳压电路的组成和工作原理 了解集成稳压电源的应用和使用方法,学习要点,5.1 整流电路 5.2 滤波电路 5.3 直流稳压电路,第5章 直流稳压电源,5.1 整流电路,直流稳压电源的组成:,利用具有单向导电性能的整流元件如二极管等,将交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。整流电路按输入电源相数可分为单相整流电路和三相整流电路,按输出波形又可分为半波整流电路和全波整流电路。目前广泛使用的是桥式整流电路。,5.1 整流电路,5.1.1 单相半波整流电路,当u2为正半周时,二极管D承受正向电压而导通,此时有电流流过负载,并且和二极管上的电流相等,即io= id。忽略二极管的电压降,则负载两端的输出电压等于变压器副边电压,即uo=u2 ,输出电压uo的波形与u2相同。,当u2为负半周时,二极管D承受反向电压而截止。此时负载上无电
2、流流过,输出电压uo=0,变压器副边电压u2全部加在二极管D上。,5.1.2 单相桥式整流电路,u2为正半周时,a点电位高于b点电位,二极管D1、D3承受正向电压而导通,D2、D4承受反向电压而截止。此时电流的路径为:aD1RLD3b。,u2为负半周时,b点电位高于a点电位,二极管D2、D4承受正向电压而导通,D1、D3承受反向电压而截止。此时电流的路径为:bD2RLD4a。,5.1.3 三相桥式整流电路,0t1期间,c点电位最高,b点电位最低,VD5和VD4导通。负载上的电压uo就是线电压ucb。电流通路为: cVD5RLVD4b t1t2期间,a点电位最高,b点电位仍然最低,VD1和VD4导通,负载电压uo为线电压uab,电流通路为: aVD1RLVD4b 同理,在t2t3期间, a点电位最高,c点电位最低,于是二极管VD1和VD6导通,负载电压uo为线电压uac,电流通路为: aVD1RLVD6c 依此类推,共阴极连接的3个二极管VD1、VD3、VD5在t1、t3、t5等时刻导通;共阳极连接的3个二极管VD2、VD4、VD6在t2、t4、t6等时刻导通。每个二极管导通1/3周期。
3、,5.2 滤波电路,整流电路可以将交流电转换为直流电,但脉动较大,在某些应用中如电镀、蓄电池充电等可直接使用脉动直流电源。但许多电子设备需要平稳的直流电源。这种电源中的整流电路后面还需加滤波电路将交流成分滤除,以得到比较平滑的输出电压。滤波通常是利用电容或电感的能量存储功能来实现的。,5.2.1 电容滤波电路,单相桥式整流、电容滤波电路的输出特性曲线如图所示。从图中可见,电容滤波电路的输出电压在负载变化时波动较大,说明它的带负载能力较差,只适用于负载较轻且变化不大的场合。,5.2.2 电感滤波电路,电感滤波适用于负载电流较大的场合。它的缺点是制做复杂、体积大、笨重且存在电磁干扰。,5.2.3 复合滤波电路,LC、CLC型滤波电路适用于负载电流较大,要求输出电压脉动较小的场合。在负载较轻时,经常采用电阻替代笨重的电感,构成CRC型滤波电路,同样可以获得脉动很小的输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗,故只适用于负载电流较小的场合。,5.3 直流稳压电路,将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流电压的电路称为直流稳压电路。 直流稳压电路按调整器件的工作状态可分为线性稳压电路和开关稳压
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