《唐介《电工学》第11章(纪)教学提纲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《唐介《电工学》第11章(纪)教学提纲（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、纪玉川 Tel:669393,第11章 直流稳压电源,本章主要内容,本章解决的问题：,交流电网电压,直流稳压电源,教学内容：,交流电网电压 （220V）,二次侧输出电压 （电压已降低）,整流电路,滤波电路,稳压电路,直流稳压电源,第1章 直流稳压电路,11.1 直流稳压电源的组成,11.2 整流电路,11.3 滤波电路,11.4 稳压电路,电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。,整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。,滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。,稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。,整 流 电 路,滤 波
2、 电 路,稳 压 电 路,1、单相半波整流电路,i D,电路如图：设变压器副边电压为,整流电路: 将交流电压变换为单向脉动电压的电路。整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。,根据二极管的单向导电性，在二极管加正向电压时导通，负载两端有输出电压；而在加反向电压时二极管截止，负载得不到输出电压。负载的电压波形及电流波形见右下曲线图。,11.2 整流电路,一、不控整流电路,二极管只在半个周期能够导电，而负载上得到的电压是单一方向，大小随时间而变的(单向脉动电压)。,对这种整流的输出电压，常用一个周期的平均值来表示它的大小。其平均值为,整流电压的平均值,如果电路负载已知，则整流输出电流的平均值为
3、,二极管所承受的最大反向电压：,有一单相整流电路,负载电阻为 750,变压器副边电压为20V，,试求Uo，Io及UDRM,并选用二极管。,查二极管参数，选用2AP4(16mA,50V)。为了使用安全此项参数选择应比计算值大一倍左右。,例:,解:,2、桥式整流电路,单相半波整流电路只利用了电源的半个周期，并且整流电压的脉动较大。为此常采用全波整流电路，最常见的就是单相桥式整流电路。,（三）整流桥块,正确使用：,下一节,上一页,下一页,返 回,上一节,(集成硅整流桥)：,桥式整流电路的工作情况,在变压器副边电压u为正半周时，二极管D1、D3导通，而二极管D2、D4截止；,当副边电压u为负半周时，二
4、极管D2、D4导通，而二极管D1、D3截止。,单相桥式整流电路的输出电压：,负载电阻中通过的输出电流：,每只二极管中通过的电流仅为输出电流一半：,每只二极管承受的最高反向电压：,常见的几种整流电路,整流电压平均值,电 路,整流电压波形,二极管平均电流,二极管反向电压,副边电流有效值,11.3 滤波电路,整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求，往往再加接滤波器以改善电压的脉动程度。,1、电容滤波电路,t,0,u,t,0,u,D截止,D导通,D导通,D截止,D导通,电容滤波器的作用,电容滤波器输出电压的脉动程度有所改善，但带负载能力较差。,在负载不同的情况下
5、，取用输出电流Io愈大输出平均电压Uo愈小。其外特性曲线如右图：,采用电容滤波时，输出电压 的脉动程度与电容器的放电时间常数RLC有关，其值愈大则脉动程度就愈小。一般认为,或,即可达到要求，此时输出电压Uo由下式估算：,(半波),(全波),电容滤波电路中元件的选择：,由于二极管的导通时间较短，因此通过二极管的的电流峰值较大，应避免电流冲击损坏二极管；,由于滤波电容保持有电压输出，应注意二极管截止时所承受的最高反向电压UDRM有所不同，带电容滤波的半波整流电路,带电容滤波的桥式整流电路UDRM不变；,常用电容器一般在101103微法，视负载电流大小而定。其耐压值应大于输出电压的最大值，一般大容量
6、电容具有极性。,2、电感电容滤波器(LC滤波器),要进一步减小输出电压的脉动程度，可在滤波电容之前串入铁心电感线圈L即LC滤波器。,电感电容滤波电路,由于电感线圈对整流电流的交流分量具有阻抗，L比RL大得愈多则滤波效果就愈好。,一般需要线圈的电感量较大，但其直流电阻也较大，因而会造成输出电压的下降。,LC滤波器适于电流较大、输出电压脉动很小的场合，更适合与高频滤波。,3、形滤波器,形LC滤波电路,如果需要输出电压的脉动更小，可以再加一个滤波电容。 形LC滤波器的效果更好，但整流二极管的冲击电流较大。,由于线圈体大且重，有些情况可用电阻代替电感线圈以构成 形RC滤波器。R愈大滤波效果愈好，但将使
7、输出电压下降，所以适用于负载电流较小、电压脉动很小的场合。,形RC滤波电路,11.4 稳压电路,经整流和滤波后，虽脉动程度有了最大改善，但直流电压幅度还会随着电网的波动或负载的变化而变化。,最简单的直流稳压电源是利用稳压管组成的。 如图采用桥式整流和电容滤波，得到直流电压Ui，再经过限流电阻R和稳压管DZ ，使负载得到一个比较稳定的直流电压。,稳压管稳压电路,稳压管稳压电路,电压的稳定过程,选择稳压管一般规律： UZ=Uo式 IZmax=(15)Iomax Ui=(23)Uo,u Ui Uo IZ UR 保持负载电压Uo近似不变。,当电源电压升高时,当负载电流增加时,Io UR Uo IZ UR 保持负载电压Uo近似不变。,二、 集成稳压器,（一）三端固定式集成稳压器分类,CW7800系列：输出正电压 CW7900系列：输出负电压 如：CW7805 表示输出+5V电压 CW7912 表示输出12V电压,下一节,上一页,下一页,返 回,上一节,（二）稳压电路接线图,下一节,上一页,下一页,返 回,上一节,（二）稳压电路接线图,下一节,上一页,下一页,返 回,上一节,
