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1、第二十八讲 直流电源的组成 单相整流滤波电路,一、直流电源的组成及各部分的作用,二、单相整流电路,三、滤波电路,一、直流电源的组成及各部分的作用,改变电压值通常为降压,交流变脉动的直流,减小脉动,1) 负载变化输出电压基本不变; 2) 电网电压变化输出电压基本不变。,直流电源是能量转换电路,将220V(或380V)50Hz的交流电转换为直流电。,半波整流,全波整流,在分析电源电路时要特别考虑的两个问题:允许电网电压波动10,且负载有一定的变化范围。,二、单相整流电路,对整流电路要研究清楚以下问题: 1. 电路的工作原理:二极管工作状态、波形分析 2. 输出电压和输出电流的平均值:输出为脉动的直
2、流电压 3. 整流二极管的选择:二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压,为分析问题简单起见,设二极管为理想二极管,变压器内阻为0。,整流二极管的伏安特性:,实际特性,理想化特性,正向导通电压为0,正向电阻为0。,1. 单相半波整流电路,(1)工作原理,u2的正半周,D导通, ADRLB,uO= u2 。,u2的负半周,D截止,承受反向电压,为u2; uO=0。,讨论一,整流电路如图所示,分别求解下列两种情况下输出电压的波形和平均值、整流二极管的最大整流电流和最高反向工作电压。 1. 变压器副边电压有效值U21U2220V; 2. U2122V、 U2222V。,单相全波整流电路,工作原
3、理,u2的正半周 AD1RL中间抽头,uO= u21,u2的负半周 B D2RL中间抽头,uO= -u22,选择二极管,平均电压0.9U2,A,B,2.单相桥式整流电路,D1,D2,D3,D4,2. 单相桥式整流电路,u2的正半周 AD1RLD3B,uO= u2,u2的负半周 B D2RLD4 A,uO= -u2,集成的桥式整流电路称为整流堆。,(1)工作原理,(2)估算,(3)二极管的选择,考虑到电网电压波动范围为10,二极管的极限参数应满足:,三、滤波电路,(1)工作原理,1. 电容滤波电路,按指数规律下降,滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。,(1)工作原理:考虑变压器和整流电路的内阻
4、,C 越大,RL越大,放电将越大,曲线越平滑,脉动越小。,内阻使,(2)二极管的导通角,导通角,无滤波电容时。 有滤波电容时 , 且二极管平均电流增大,故其峰值很大!,小到一定程度,难于选择二极管!,简单易行,UO(AV)高,C 足够大时交流分量较小;不适于大电流负载。,(3)电容的选择及UO(AV)的估算,若负载开路 UO(AV)?,(4)优缺点,2. 电感滤波电路,当回路电流减小时,感生电动势的方向阻止电流的减小,从而增大二极管的导通角。 电感对直流分量的电抗为线圈电阻,对交流分量的感抗为L。,适于大电流负载!,3. 复式滤波电路,为获得更好的滤波效果,可采用复式滤波电路。,电感应与负载串联,电容应与负载并联。,4. 倍压整流电路,分析时的两个要点:设负载开路,电路进入稳态。,u2负半周,u2加C1上电压对C2充电:BC1PD2C2 A,最终,u2正半周C1充电:AD1C1B,最终,P,讨论二,已知变压器副边电压有效值为10V,电容足够大,判断下列情况下输出电压平均值UO(AV)? 1. 正常工作; 2. C开路; 3. RL开路; 4. D1和C同时开路。,若接反了呢?,用“硅桥”实现正、负两路直流输出的全波整流电路,讨论三,