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1、唐介电工学第唐介电工学第1111章章( (纪纪) )本章主要内容本章解决的问题：交流电网电压交流电网电压直流稳压电源直流稳压电源教学内容：交流电网电压交流电网电压（220V）经变压器二次侧输出电压二次侧输出电压（电压已降低）（电压已降低）整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路直流稳压电源直流稳压电源2、桥式整流电路桥式整流电路 单相半波整流电路只利用了电源的半个周期，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。路，最常见的就是单相桥式整流电路。RLuoRLuuoaTr
2、RLbuuoRLuuo（三）整流桥块（三）整流桥块正确使用：正确使用：输入交流电压输入交流电压+输出直流电压输出直流电压下一节下一节上一页上一页下一页下一页返返 回回上一节上一节(集成硅整流桥集成硅整流桥)：+- +u2uL+ 桥式整流电路的工作情况 在变压器副边电压在变压器副边电压u为为正半周时，二极管正半周时，二极管D1、D3导通，而二极管导通，而二极管D2、D4截截止；止；uoaTrRLbuD1D2D3D4uoaTrRLbuD2D4t0uT 当副边电压当副边电压u为负半周为负半周时，二极管时，二极管D2、D4导通，导通，而二极管而二极管D1、D3截止。截止。Uo单相桥式整流电路的单相桥式
3、整流电路的输出电压输出电压：负载电阻中通过的负载电阻中通过的输出电流输出电流：每只每只二极管中通过的二极管中通过的电流电流仅为仅为输出电流输出电流一半一半：每只二极管承受的每只二极管承受的最高反向电压最高反向电压：常见的几种整流电路常见的几种整流电路UUoIoUUoIoUUoUIo整流电压整流电压整流电压整流电压平均值平均值平均值平均值t0uot0uot0uo电电 路路整流电整流电整流电整流电压波形压波形压波形压波形二极管平二极管平二极管平二极管平均电流均电流均电流均电流二极管反二极管反二极管反二极管反向电压向电压向电压向电压副边电流副边电流副边电流副边电流有效值有效值有效值有效值11.3滤波
4、电路滤波电路 整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流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，电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求，电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求，电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求，往往再加接往往再加接往往再加接往往再加接滤波器滤波器滤波器滤波器以改善电压的脉动程度。以改善电压的脉动程度。以改善电压的脉动程度。以改善电压的脉动程度。1、电容滤波电路、电容滤波电路TrDRLabuC =uoCt0ut0uD截止D导通D导通D截止截止D导通电容滤波器
5、的作用电容滤波器的作用 电容电容电容电容滤波器滤波器滤波器滤波器输出电压的脉动程度输出电压的脉动程度输出电压的脉动程度输出电压的脉动程度有所改善，但带负载能力较差。有所改善，但带负载能力较差。有所改善，但带负载能力较差。有所改善，但带负载能力较差。 在负载不同的情况下，取用在负载不同的情况下，取用在负载不同的情况下，取用在负载不同的情况下，取用输出电流输出电流输出电流输出电流I Io o愈大输出平均电压愈大输出平均电压愈大输出平均电压愈大输出平均电压U Uo o愈小。其外特性曲线如右图：愈小。其外特性曲线如右图：愈小。其外特性曲线如右图：愈小。其外特性曲线如右图：IoUo01.4U电容滤波0.
6、45U无电容滤波 采用采用采用采用电容滤波电容滤波电容滤波电容滤波时，输出电压时，输出电压时，输出电压时，输出电压的脉动程度与电容器的放电时间常数的脉动程度与电容器的放电时间常数的脉动程度与电容器的放电时间常数的脉动程度与电容器的放电时间常数R RL LC C有关，有关，有关，有关，其值愈大则脉动程度就愈小。一般认为其值愈大则脉动程度就愈小。一般认为其值愈大则脉动程度就愈小。一般认为其值愈大则脉动程度就愈小。一般认为或即可达到要求，此时输出电压即可达到要求，此时输出电压Uo由下式估算：由下式估算：(半波)(全波)电容滤波电路中元件的选择：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
7、通过二极管的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止时所承受的最高反向电压UDRM有所不同，带有所不同，带电容滤波的半波整流电路电容滤波的半波整流电路带电容滤波的桥式整流电路带电容滤波的桥式整流电路UDRM不变；不变；常用电容器一般在常用电容器一般在101103微法，视负载电流大微法，视负载电流大小而定。其耐压值应大于输出电压的最大值，一小而定。其耐压值应大于输出电压的最大值，一般大容量电容具有极性。般
8、大容量电容具有极性。2、电感电容滤波器、电感电容滤波器(LC滤波器滤波器)要进一步减小输出电压的脉动程度，可在滤波电要进一步减小输出电压的脉动程度，可在滤波电要进一步减小输出电压的脉动程度，可在滤波电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容之前串入铁心电感线圈容之前串入铁心电感线圈容之前串入铁心电感线圈LL即即即即LC滤波器滤波器。TrRLuCL电感电容滤波电路电感电容滤波电路由于电感线圈对整由于电感线圈对整由于电感线圈对整由于电感线圈对整流电流的交流分量流电流的交流分量流电流的交流分量流电流的交流分量具有阻抗，具有阻抗，具有阻抗，具有阻抗， L L比比比比R RL
9、L大得愈多则滤大得愈多则滤大得愈多则滤大得愈多则滤波效果就愈好。波效果就愈好。波效果就愈好。波效果就愈好。一般需要线圈的电感量一般需要线圈的电感量较大，但其直流电阻也较大，但其直流电阻也较大，因而会造成输出较大，因而会造成输出电压的下降。电压的下降。LC滤波器适于电流较大、滤波器适于电流较大、输出电压脉动很小的场合，输出电压脉动很小的场合，更适合与高频滤波。更适合与高频滤波。3、 形形滤波器滤波器 形形LC滤波电路滤波电路 如果需要输出电压的如果需要输出电压的脉动更小，可以再加一个脉动更小，可以再加一个滤波电容。滤波电容。 形形LC滤波滤波器器的效果更好，但整流二的效果更好，但整流二极管的冲击
10、电流较大。极管的冲击电流较大。RLuC2LC1由于线圈体大且重，有些由于线圈体大且重，有些情况可用电阻代替电感线情况可用电阻代替电感线圈以构成圈以构成 形形RC滤波器滤波器。R愈大滤波效果愈好，但愈大滤波效果愈好，但将使输出电压下降，所以将使输出电压下降，所以适用于负载电流较小、电适用于负载电流较小、电压脉动很小的场合。压脉动很小的场合。 形形RC滤波电路滤波电路RLuC2RC111.4稳压电路稳压电路RLUiDZRCUoIZIo 经整流和滤波经整流和滤波后，虽脉动程度有后，虽脉动程度有了最大改善，但直了最大改善，但直流电压幅度还会随流电压幅度还会随着电网的波动或负着电网的波动或负载的变化而变
11、化。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。最简单的直流稳压电源是利用稳压管组成的。最简单的直流稳压电源是利用稳压管组成的。最简单的直流稳压电源是利用稳压管组成的。如图采用如图采用如图采用如图采用桥式整流桥式整流桥式整流桥式整流和和和和电容滤波电容滤波电容滤波电容滤波，得到，得到，得到，得到直流电压直流电压直流电压直流电压U Ui i，再，再，再，再经过限流电阻经过限流电阻经过限流电阻经过限流电阻R R和稳压管和稳压管和稳压管和稳压管D DZ Z ，使负载得到一个比较稳，使负载得到一个比较稳，使负载得到一个比较稳，使负载得到一个比较稳定的直流电压。定的直流电压。定的直流电压。定
12、的直流电压。稳压管稳压电路RLUiDZRCUoIZIo稳压管稳压电路稳压管稳压电路稳压管稳压电路稳压管稳压电路电压的稳定过程电压的稳定过程选择稳压管一般规律选择稳压管一般规律： UZ=Uo式式 IZmax=(15)Iomax Ui=(23)Uou Ui Uo IZ UR 保持保持负载电压负载电压Uo近似近似不变。不变。当电源电压升高时当电源电压升高时当负载电流增加时当负载电流增加时Io UR Uo IZ UR 保持负载电压保持负载电压Uo近似不变。近似不变。二、二、 集成稳压器集成稳压器（一）三端固定式集成稳压器分类（一）三端固定式集成稳压器分类CW7800系列：输出正电压系列：输出正电压CW
13、7900系列：输出负电压系列：输出负电压如：如：CW7805 表示输出表示输出+5V电压电压 CW7912 表示输出表示输出12V电压电压132三段固定稳压器三段固定稳压器外形图外形图下一节下一节上一页上一页下一页下一页返返 回回上一节上一节（二）稳压电路接线图（二）稳压电路接线图1RL+C12CW7800+C+C03U0+输入端：输入端：1 1、3 3输出端：输出端：2 2、3 3C C1 1：0.330.33 F F，防振荡，防振荡C C0 0：0.10.1 F F，稳定，稳定UoUo1RL+C12CW7900+C+C03U0+输入端：输入端：3 3、1 1输出端：输出端：2 2、1 1C C1 1：2.22.2 F FC C0 0：1 1 F F下一节下一节上一页上一页下一页下一页返返 回回上一节上一节（二）稳压电路接线图（二）稳压电路接线图12CW78053U0+C1+C1CW7905+C0+C0321U01U02同时输出正负两组电压接线图同时输出正负两组电压接线图下一节下一节上一页上一页下一页下一页返返 回回上一节上一节结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！24
