电子技术基础 第2版 中国通信学会普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 姜桥 邢彦辰 第6章 直流稳压电源
40页1、6.1 单相整流电路,6.1.1 直流稳压电源的组成,第6章 直流稳压电源,6.1.2 单相半波整流电路,1.电路组成及工作原理,6.1.2 单相半波整流电路,2.主要参数的计算,(1)输出电压平均值Uo,(2)直流电流IO及通过二极管的平均电流ID,(3)二极管承受的最高反向电压URM,6.1.3 单相桥式全波整流电路,1.电路组成及工作原理,为了克服半波整流电路的缺点,实际应用中常采用全波整流电路,最常用的形式是桥式整流电路。它由四个二极管接成电桥形式,如图6.1.4(a)所示,图(b)是简化电路。,6.1.3 单相桥式全 波整流电路,(1)输出电压平均值Uo (6.1.4) (2)直流电流Io (6.1.5) (3)二极管的平均电流ID 因为每两个二极管串联轮换导通半个周期,因此,每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半,即 (6.1.6),2.主要参数的计算,6.1.3 单相桥式全波整流电路,2.主要参数的计算,(4)二极管承受的最高反向电压URM (6.1.7),在选购整流二极管时,为了使用安全需留有一定的裕量,一般应使二极管的额定电流IDM2ID,二极管的最大反向电压U
2、RWM2URM。,6.1.3 单相桥式全波整流电路,6.2.1 电容滤波电路,1.电路组成及工作原理,6.2 滤波电路,2.主要参数的计算,6.2.1 电容滤波电路,(1)滤波电容容量的确定,实际工作中,为了获得较平滑的输出电压,通常根据下式确定滤波电容的容量,式中,T为交流电的周期。,(2)输出电压平均值Uo,当满足式 时,输出电压的平均值为,6.2.1 电容滤波电路,(3)二极管承受的最高反向电压URM,对于桥式整流、电容滤波电路,URM=U2,和没有滤波电容时一样。对于单相半波整流、电容滤波电路,当负载开路时,URM=2U2(最高)。,(4)二极管的平均电流ID,桥式整流、电容滤波电路中流过二极管的平均电流是负载电流的一半,即,因为放电时间常数越大,二极管的导通时间就越短,冲击电流就越大。所以选择二极管时应选择最大整流电流IF较大的管子,一般取IF 2ID。,【例6.2.1】已知单相桥式整流电容滤波电路,负载为电阻性。现采用220V、50Hz交流供电。要求输出直流电压Uo30V,负载电流IO150mA。试求电源变压器副边电压u2的有效值,选择整流二极管及滤波电容器。,6.2.1
3、电容滤波电路,解:(1)变压器二次侧电压的有效值,(2)选择整流二极管,6.2.1 电容滤波电路,因此根据ID和URM,可选用4只2CZ52B整流二极管,其最大整流电流为100mA,最大反向工作电压为50V。,(3)选择滤波电容,由已知,Uo30V,IO150mA,可求得负载电阻,所以,6.2.1 电容滤波电路,若考虑电网电压波动10%,则电容器承受的最高电压为,故选用电容器标称值为250F/50 V的电解电容器。,电容滤波电路一般用于要求输出电压较高,负载电流较小并且变化也较小的场合。如果在大电流负载情况,也就是负载电阻RL很小的情况下,可采用电感滤波电路。,6.2.2 电感滤波,电感滤波主要是利用电感中电流不能突变的特性,使负载电压波形平滑的,故电感应与负载串联。因为通过负载的电流平滑了,输出电压的波形也就平稳了。图6.2.2所示为单相桥全波整流、电感滤波电路。,6.3.1 并联型稳压电路,1.电路组成及稳压原理,硅稳压管组成的并联型稳压电路如图6.3.1所示,经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的输入电压Ui,限流电阻R和稳压管DZ组成稳压电路,因为稳压管与负载并联故名并联型稳
4、压电路。,6.3 直流稳压电路,6.3.1 并联型稳压电路,稳压原理,(1)设RL不变,(2)设电网电压不变,反之亦然,反之亦然,在实际使用中,上述两个过程是同时存在的,而两种调整也同样存在。负载两端的电压经过稳压管的自动调节(与限流电阻R配合)都能基本上维持稳定。,6.3.1 并联型稳压电路,2.稳压电路参数确定,(1)确定稳压管参数,一般取,(2)确定限流电阻R,设稳压管允许的最大工作电流为IZmax,最小工作电流为IZmin;电网电压最高时的整流输出电压为Uimax,最低时为Uimin;负载电流的最小值为IOmin,最大值为IOmax;则要使稳压管能正常工作,必须满足下列关系:,1.电路组成及稳压原理,6.3.2 串联型直流稳压电路,串联型直流稳压电路如图6.3.2所示,其中,Ui是经整流滤波后的不稳定输入电压,Uo为可调节大小的稳定输出电压。,硅稳压管组成的并联型稳压电源只适用于输出电压不需调节,负载电流小,要求不甚高的场合。为了加大输出电流,使输出电压可以调节,常采用串联型直流稳压电路。,6.3.2 串联型直流稳压电路,由图6.3.2可见,假如由于某种原因(如电网电压波动或负
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