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1、 第一节第一节整流电路整流电路第二节第二节滤波电路滤波电路第三节第三节稳压电路稳压电路第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源第五节第五节集成稳压电路集成稳压电路本章小结本章小结第十一章第十一章整流、滤波及稳压电路整流、滤波及稳压电路 第一节第一节整流电路整流电路1组成成：单向向桥式式整整流流电路路如如图所所示示，是是由由 4 只只二二极极管管接接成成电桥形式。形式。一、整流电路一、整流电路 3电路路特特点点：输出出电压脉脉动小小；每每只只整整流流二二极极管管承承受受的的最最大反向大反向电压也也较小；小；变压器的利用效率高。器的利用效率高。2工作原理：工作原理：（1）当当 vi 正正半半周周时变压
2、器器T次次级线圈圈 3 正正 4 负，二二极极管管VD1、VD2 导通通， VD3、VD4 截截止止负载 RL 上上获得得单向向脉脉动电流。流。电流方向：流方向：3VD1 负载 VD2 4。（2）当当 vi 负半半周周时 变压器器T次次级线圈圈 4 正正 3 负，二二极极管管VD3、VD4 导通通， VD1、VD2 截截止止负载 RL 上上获得得单向向脉脉动电流。流。电流方向：流方向：4VD3 负载 VD4 3。第一节第一节整流电路整流电路 （1）特点：）特点：输出的出的负载电压是可控的。是可控的。二、可控整流电路二、可控整流电路第一节第一节整流电路整流电路 （2）工作）工作过程：程： 当当
3、t = 时，控控制制极极加加有有触触发电压 uG ，晶晶闸管管具具备了了导通通条条件件而而导通通，由由于于晶晶闸管管正正向向压降降很很小小，电源源电压几几乎乎全全部加到部加到负载上，即上，即设为 u1 变压器器一一次次电压， u2 为变压器器二二次次电压，RL 为负载。 当当 u2 为正正半半周周时，晶晶闸管管 VT 承承受受正正向向电压，如如果果此此时没有加触没有加触发电压，则晶晶闸管管处于正向阻断状于正向阻断状态，负载电压 uL = u2uL = 0第一节第一节整流电路整流电路 在在 t 期期间，尽尽管管 uG 在在晶晶闸管管导通通以以后后立立即即消消失失，但但晶晶闸管管仍仍然然保保持持导
4、通通，因因此此，在在这期期间，负载电压 uL 基基本与二次本与二次电压 u2 保持相等。保持相等。 当当 t = 时，U2 = 0，晶，晶闸管自行关断。管自行关断。 t 2 时， uL 进入入负半半周周，晶晶闸管管承承受受反反向向电压呈反相阻断状呈反相阻断状态，负载电压 uL = 0。第一节第一节整流电路整流电路 （3）原理分析：）原理分析： 在在 u2 的的第第二二个个周周期期，电路路将将重重复复第第一一周周期期的的变化化。如如此反复，此反复，负载 RL 上就得到上就得到单向脉向脉动的直流的直流电压。 uL平均平均值 控控制制角角 的的可可控控制制导通通角角 ， 越越大大 越越小小，且且和和
5、为定定值， + = 。 控制角控制角 可改可改变了了负载电压 uL 的平均的平均值，即，即反之亦成立。反之亦成立。第一节第一节整流电路整流电路 1电路图电路图三、单结晶体管触发电路三、单结晶体管触发电路第一节第一节整流电路整流电路 2工作原理工作原理（1）触发脉冲电压的形成：）触发脉冲电压的形成：接接通通电电源源，电电源源通通过过微微调调电电阻阻 RP 和和 R1，对对电电容容 C 充充电电，电电压压 UC 上上升升，当当上上升升到到单单晶晶结结管管的的导导通通电电压压后后，单单结结晶晶体体管管导导通通，C 通通过过 R3 放放电电，在在 R3 上上形形成成很很窄窄的的正正脉脉冲冲 ub1，随
6、随着着 C 的的放放电电，单单结结晶晶体体管管发发射射极极 e 点点电电压压低低于于导导通通值值而而截截止止，放放电电结结束束，一一个个周周期期结结束束。随随后后电电源源继继续续给给 C 充充电电，重重复复上上述述过过程程，在在R3 上便形成了触发脉冲电压。上便形成了触发脉冲电压。第一节第一节整流电路整流电路 （2）分析：）分析： 改改变 RP 阻阻值大大小小，即即可可调整整 C 的的充充电快快慢慢，从从而而改改变脉冲脉冲频率。率。 时间常常数数 =RC。当当 RC时，触，触发脉冲前移。脉冲前移。 第一节第一节整流电路整流电路 第二节第二节滤波电路滤波电路一、一、RC 平滑平滑滤波器波器 二、
7、二、LC 平滑滤波器平滑滤波器 滤滤波波器器：由由电电容容器器、电电感感器器和和电电阻阻器器按按一一定定方方式式组组合合而而成成的的，产生滤波作用的电路。产生滤波作用的电路。一、一、RC 平滑平滑滤波器波器 1工工作作原原理理：RC 平平滑滑滤波波电路路的的输入入输出出电压波波形形如如图所示所示。滤滤波波：整整流流电电路路中中输输出出的的脉脉动动直直流流电电，保保留留其其直直流流成成分分，而而滤除它的交流成分的过程。滤除它的交流成分的过程。第二节第二节滤波电路滤波电路 滤滤波波前前输输入入脉脉动动直直流流电电，滤滤波波后后，输输出出为为平平滑滑的的直直流流电电，而而RC组成的滤波电路，利用储能
8、元件组成的滤波电路，利用储能元件 C 的储能作用实现滤波。的储能作用实现滤波。对对于于直直流流成成分分：C 相相当当于于开开路路，XC = 。直直流流电电压压被被 R 和和RL 分压，为了使直流电压在分压，为了使直流电压在 R 上的压降较小，上的压降较小，R XC，从从而而保保证证交交流流成成分分在在负负载载电电阻阻RL上上的的压压降降大大大大减减小小 。滤滤波波电电容容 C的的选选择择条条件件：能能使使它它在在 50 Hz（或或 100 Hz）频频率率时时的的容容抗抗相相对对于于电阻电阻 R 小的多。小的多。第二节第二节滤波电路滤波电路 二、二、LC 平滑平滑滤波器波器1工作原理工作原理：L
9、C 平滑滤波器的电路与工作波形如图所示。平滑滤波器的电路与工作波形如图所示。滤滤波波电电容容 C 的的选选择择条条件件：能能使使它它在在 50 Hz（或或100 Hz）频频率时的容抗相对于电感率时的容抗相对于电感 L 的感抗小的多。的感抗小的多。第二节第二节滤波电路滤波电路 2参数选择参数选择对于于交交流流成成分分：XL XC 。因因此此，交交流流成成分分几几乎乎全全部部降降落落在在线圈圈 L 的两端，而的两端，而电容两端的交流容两端的交流电压降极小。降极小。滤波波电容和平滑容和平滑电容一般都采用容一般都采用电解解电容器。容器。滤滤波波电电容容 L的的选选择择条条件件：L 选选择择越越大大，滤
10、滤波波效效果果越越好好，通通常常取值在几亨到几十亨。取值在几亨到几十亨。对对于于直直流流成成分分：XL = 0，而而 XC = 。因因此此，直直流流输输出出电电压压是是由由电电感感线线圈圈的的直直流流电电阻阻和和负负载载 RL 来来分分压压。直直流流电电压压全全部部降降在在负载电阻负载电阻 RL 上（因为电感线圈的直流电阻很小）。上（因为电感线圈的直流电阻很小）。第二节第二节滤波电路滤波电路 第三节第三节稳压电路稳压电路一、硅一、硅稳压二极管的工作特性二极管的工作特性二、工作原理二、工作原理 稳稳压压电电路路：当当电电网网电电压压波波动动或或负负载载发发生生变变化化时时，输输出出稳稳定定电压的
11、电路。电压的电路。实验 11 - - 1硅硅稳压二极管特性二极管特性实验2记录实验结果分析果分析归纳。1按按图所示所示电路安装路安装实验线路。路。第三节第三节稳压电路稳压电路 1硅硅稳压二二极极管管：具具有有稳压特特点点，是是晶晶体体管管稳压电路路的的基基本元件，是特殊的二极管。符号：本元件，是特殊的二极管。符号： 2硅硅稳压二二极极管管特特性性：反反向向击穿穿区区的的曲曲线更更为陡陡峭峭，其其反反向向特特性性曲曲线如如图所示。所示。一、硅稳压二极管的工作特性一、硅稳压二极管的工作特性（1）反反向向电压 UR 较小小时，稳压二二极管的反向极管的反向电流很小。流很小。（2）UR 增增加加到到某某
12、一一值时，反反向向电流流开开始始急急剧增增加加，稳压二二极极管管的的工工作作状状态进入反向入反向击穿区。穿区。第三节第三节稳压电路稳压电路 3稳压原理：反向原理：反向电流大范流大范围变化而反向化而反向电压几乎不几乎不变。4实现方方法法：限限制制反反向向击穿穿电流流，使使管管功功率率损耗耗不不超超过额定定值。第三节第三节稳压电路稳压电路 网网电压波波动 稳压电路路输入入电压 Ui VZ 两两端端电压 输出出电压 Uo Iz 显著著 通通过R的的电流流 I1 R 上上压降降 输出出 Uo 输出出电压保持近似保持近似稳定。定。二、工作原理二、工作原理第三节第三节稳压电路稳压电路 第四节第四节直流稳压
13、电源直流稳压电源一、直流一、直流稳压电源的构成源的构成二、直流二、直流稳压电源的工作原理源的工作原理 1组成框图如下组成框图如下变压器：变压，将网电（交流变压器：变压，将网电（交流 220 V ）降至所需交流电压。）降至所需交流电压。一、直流稳压电源的构成一、直流稳压电源的构成整流电路：整流，将交流电整流成脉动直流电。整流电路：整流，将交流电整流成脉动直流电。滤波器：滤波，将脉动直流电转换为平滑直流电。滤波器：滤波，将脉动直流电转换为平滑直流电。稳压器：稳压，将平滑直流电变成稳定的恒压直流电。稳压器：稳压，将平滑直流电变成稳定的恒压直流电。第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源 2电路图如图所示
14、电路图如图所示 第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源 图中标明各点的输出电压波形如图所示。图中标明各点的输出电压波形如图所示。第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源 3桥式式整整流流电路路构构成成：二二极极管管 VD1、VD2、VD3、VD4 组成，成，桥式整流器直接与供式整流器直接与供电电网相接。网相接。滤波波电路构成：路构成：电容容 C1、C2 和和电阻阻 R1 组成。成。稳压电路路构构成成：稳压二二极极管管 VD5、R2，稳压电路路与与负载相相接。接。第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源 实验 11 - - 2直流直流稳压电源源电路路实验1按按图示示电路在路在实验板上安装板上安装电路。路。
15、二、直流稳压电源的工作原理二、直流稳压电源的工作原理第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源 2用用自自耦耦调调压压器器将将电电源源变变压压器器与与电电网网连连接接起起来来。调调节节自自耦耦变压器，使变压器，使 1 与与 2 点间的电压为点间的电压为 220 V。3将将变变压压器器二二次次电电压压 12.6 V 加加到到桥桥式式整整流流器器的的输输入入端端，并并用示波器观察用示波器观察 3 和和 4 点间的波形。点间的波形。4示示波波器器与与万万用用表表分分别别测测量量 5 与与 6 点点、7 与与 6 点点间间的的电电压压和波形。和波形。5将将示示波波器器与与直直流流电电压压表表接接在在点点 8
16、 和和 6 点点间间，用用 2.2 k 电位器作为电路负载。用电流表测量输出电流。电位器作为电路负载。用电流表测量输出电流。第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源 6调调节节自自耦耦调调压压器器，使使输输入入电电压压在在 10 的的范范围围内内调调整整，即分别使即分别使 Ui = 200 V 和和 Ui = 240 V ，测量相应的输出电压。，测量相应的输出电压。7关掉关掉电源、拆掉源、拆掉电路。路。对实验结果果进行分析和行分析和归纳总结（1）结合合 3、5、7、8 的波形的波形变化，化，说明各部分作用。明各部分作用。（2）输入入电压调整整时，输出出电压为什么可以什么可以稳定。定。（3）稳压管管
17、工工作作时有有何何要要求求（反反接接、限限流流、稳压值的的选择）。第四节第四节直流稳压电源直流稳压电源 第五节第五节集成稳压电路集成稳压电路 一、集成稳压电路一、集成稳压电路二、实用举例二、实用举例 1“三端式三端式”集成稳压电路：集成稳压电路：具有三个引具有三个引线端，即：端，即： 一、集成稳压电路一、集成稳压电路第五节第五节集成稳压电路集成稳压电路 公共接地端公共接地端载）载）稳定电压输出端（接负稳定电压输出端（接负）不稳定电压输入端（接不稳定电压输入端（接TU 国产三端式集成稳压电路由国产三端式集成稳压电路由 W78 系列和系列和 W79 系列等。系列等。2它它的的外外形形与与普普通通晶
18、晶体体管管类类似似，外外壳壳就就是是公公共共端端，不不必必将其散热片与底板绝缘，因而使用安装很方便。将其散热片与底板绝缘，因而使用安装很方便。外形结构如图所示。外形结构如图所示。第五节第五节集成稳压电路集成稳压电路 代表符号如图所示代表符号如图所示第五节第五节集成稳压电路集成稳压电路 1单路输出正电压的接法单路输出正电压的接法 二、实用举例二、实用举例第五节第五节集成稳压电路集成稳压电路 2单路输出负电压的接法单路输出负电压的接法第五节第五节集成稳压电路集成稳压电路 本章小结本章小结 1 1滤波波电路路滤除除脉脉动电流流中中的的交交流流成成分分，常常采采用用电容容滤波波电路。路。2稳压电路路中中稳压二二极极管管必必须工工作作在在反反向向击穿穿状状态下下，这样才能在才能在较大大电流流变化范化范围内保持内保持电压稳定。定。 3电源源电压在在正正、负半半周周各各自自的的电流流回回路路，并并注注意意电路路接接线规律律，即即负载端端必必须获得得极极性性固固定定的的直直流流电压。负载端端接接在二极管在二极管桥路的共路的共负极端和共正极端。极端和共正极端。 4“三三端端式式”集集成成稳压电路路具具有有三三个个引引线端端，分分别是是不不稳定定电压输入端，入端，稳定定电压输出端和公共接地端。出端和公共接地端。
