
模电课件71.ppt
24页直流稳压电源,第七章,7.1 组成与主要技术指标,7.3 线性稳压电源,第七章 小 结,7.2 整流与滤波电路,,,7.4 开关稳压电源,7.5 稳流、稳压电路设计与应用,7.1 组成及主要技术指标,7.1.2 直流稳压电源的分类,,,7.1.1 组成框图及各部分作用,7.1.3 直流稳压电源主要技术指标,7.1.1 组成框图及各部分作用,,,,,交流电源,负载,,,,220 V,单向脉动电压,合适的交流电压,滤 波,稳 压,组成框图,,,7.1.2 直流稳压电源的分类,一、特性指标1、输入电压及其变化范围2、输出电压及输出电压调节范围3、额定输出电流(它是指电源正常工作时的最大输出电流)以及过流保护电流值7.1.3 直流稳压电源的主要技术指标,二、质量指标1.稳压系数Sr当温度T不变且负载不变时,输出电压相对变化量与输入电压的相对变化量之比称为稳压系数 式中ΔUI为输入电压变化量,ΔUo为输出电压变化量显然,Sr<<1,其值越小,稳压性能越好二、质量指标2.电压调整率SU 当温度T、负载不变时,输入电压变化量引起的输出电压相对变化量称为电压调整率有时也定义为恒温条件下,负载电流不变时,输入电压变化10%时引起的输出电压的变化量,单位为mV。
SU越小,稳压性能越好3.输出电阻Ro当温度T、输入电压不变而负载变化时,输出电压的变化量与负载电流的变化量之比值称为输出电阻Ro 它用来衡量稳压电源的带负载能力,其值越小,带负载能力越强,要求Ro<1Ω4.电流调整率SI当温度T不变且输入电压一定时,输出电流Io从零变到额定输出值时,输出电压的相对变化称为电流调整率Si有时也定义为恒温条件下,输出电流变化10%时引起的输出电压的变化量,单位为mVSI或越小,输出电压受负载电流的影响就越小5.纹波电压纹波电压是指叠加在直流输出电压Uo上的交流电压,通常用有效值或峰峰值表示在电容滤波电路中,负载电流越大,纹波电压也越大纹波电压应在额定输出电流的条件下测出纹波抑制比Sinp定义为稳压电路输入纹波电压峰峰值UiPP与输出纹波电压峰峰值UoPP之比,并用对数表示,即Sinp表示稳压电路对其输入端引入的交流纹波电压的抑制能力7.2 单相整流与滤波电路,7.1.2 滤波电路,7.1.3 倍压整流电路,,,7.1.1 单相整流电路分析,7.2.1 单相整流电路,一、半波整流(half wave rectifier),,,,,二、桥式整流(full wave bridge rectifier ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,输入正半周,,,1. 工作原理,2. 波形,,,,,输入负半周,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,+uo,,单相桥式整流电路,3. 参数估算,1) 整流输出电压平均值,2) 二极管平均电流,3) 二极管最大反向压,,,4. 简化画法,5. 整流桥,把四只二极管封装在一起称为整流桥,,,7.2.2 滤波电路,一、电容滤波,V 导通时给 C 充电,V 截止时 C 向 RL 放电;,1. 电路和工作原理,滤波后 uo 的波形变得平缓,平均值提高。
电容充电,电容放电,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2. 波形及输出电压,当 RL = 时:,,,当 RL 为有限值时:,,,通常取 UO = 1.2U2,RC 越大 UO 越大,RL = ,为获得良好滤波效果,一般取:,(T 为输入交流电压的周期),,,适用于负载电流小或负载电流不变的场合,二、其他形式滤波,1. 电感滤波,整流后的输出电压:,直流分量被电感 L 短路交流分量主要降在 L 上,电感越大,滤波效果越好,2. 型滤波,C1、C2 对交流容抗小,L 对交流感抗很大,负载电流小时,,,适用于低电压、大电流的场合,解:流过整流二极管的平均电流:,,mA,,,变压器副边电压有效值:,,V,整流二极管承受的最高反向电压:,V,例:设计一单相桥式整流、电容滤波电路要求输出电压UO=48 V,已知负载电阻RL=100Ω,交流电源频率为50Hz,试选择整流二极管和滤波电容器综上: 可选择1N4003作整流二极管,其最大整流电流为1A,最高反向工作电压为200V滤波电容器取值:,此选用C=1000μF、耐压为100V的电解电容器7.2.3 单相整流电路,,电源变压器次边电压 u2=U2sinωt,二极管倍压整流电路(Voltage doubler rectifier ),(1)当u2为正半周 a 端瞬时极性为正,b 端为负,二极管D1导通,C1充电,uC1≈U2,极性右正左负。
2)当u2为负半周 a负b正,D1反偏截止,D2正偏导通,C2充电,uC2=U2+uC1≈2U2,极性右正左负3)当u2再次为正半周 D1、D2反偏截止,D3正偏导通,C3充电,uC3=U2+2U2-uC1≈2U2,极性右正左负4)当u2再次为负半周 D1、D2、D3均反偏截止,D4正偏导通,C4充电,uC4≈2U2,极性右正左负 依次类推,若在图中e、f点后面按照图示结构接二极管和电容时,则每个电容都将充电至2U2,极性均右正左负2.输出电路接法(1) U2:负载接e、b两节点2) U2:负载接f、a两节点 在以上分析中,均未考虑电容放电的影响,而实际应用时,当接上负载后,电容将要对负载放电,使输出电压降低3.适用场合 倍压整流电路由于内阻大,仅适用于负载电流很小的场合4.元器件选择 C1的耐压值应大于U2,其余电容的耐压值应大于2U2,实际应用中,取值应在计算值的1.5倍左右电容值可按式τd=RLC≥(3~5)T/2估算。