模电课件 第十章.ppt
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1、,10 直流稳压电源,交流电是最方便的能源,可电子电路工作时都需要直流电源提供能量,即半导体设备的工作电源是低压直流。电池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。于是需要把交流电变成直流电,这就需稳定的直流电源。,10.1 小功率整流滤波电路,10.2 串联反馈式稳压电路,10 直流稳压电源,10.0 引言,引言,直流稳压电源的作用: 将交流电网电压转换为直流电压,为放大电路提供直流工作电源。,组成,图10.0.1 直流稳压电源结构图和稳压过程,稳压电路:对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步消除纹波,提高电压的稳定性和带载能力,得到稳定直流电压。,滤波电路:将脉动直流中的交流成分滤
2、除,减少交流成分,增加直流成分。,组成,各部分功能,变压器:降压。将交流电网220V的电压变为所需要的电压值。,整流电路:将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。,图10.0.1 直流稳压电源结构图和稳压过程,10.1 小功率整流滤波电路,10.1.1 单相桥式整流电路,10.1.2 滤波电路,图10.1.1单相桥式整流电路图,10.1.1 单相桥式整流电路,1.工作原理:利用二极管的单向导电性,当正半周时二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。,当负半周时二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。,在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。
3、,10.1.1 单相桥式整流电路,全波整流电路,电路如图所示:,2.负载上的直流电压VL和直流电流IL,输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。,用傅立叶级数把输出波形展开:,展开式中的直流分量就是平均值,输出平均电压为,流过负载的平均电流为,2.负载上的直流电压VL和直流电流IL,纹波系数: 定义:直流输出电压中的相对纹波电压的大小。 是纹波电压总有效值与输出电压直流量之比。,输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。,桥式整流电路的纹波系数为:,3. 整流元件参数的计算,(比如v2的正半周, D1, D3通, D2, D4承受的最高反向电压为v2的最大值),流
4、过每个二极管的平均整流电流为,每个二极管所承受的最大反向电压,每只二极管都只导通半个周期,所以流过每只管子的平均电流是负载电流的一半。,滤波的基本概念 滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。 电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。 电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L 应与负载串联。 经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。,10.1.2 滤波电路,10.1.2 滤波电路,(a)电容滤波电路,(b)电感电容滤波电路(倒L型),(c)型滤波电路,几种滤波电路,二、滤波
5、电路,常用的滤波电路如图914,(a), (c)适用于小功率电源,利用电容的平波作用滤波;,(b)适用于大功率电源,利用电感的平波作用滤波;,图104,单相桥式电容滤波整流电路:在负载电阻上并联了一个滤波电容C。,10.1.2 滤波电路,图10.1.4 桥式整流、电容滤波电路,1、电容滤波电路,1. 电容滤波电路, 断开RL:正半周时, D1, D3通, v2向C充电。,负半周时, D2, D4通, v2向C充电。,充电时间常数很小。 vC很快充到 ,,且无放电回路, vC保持 不变。,图105,a,b,RL,D1,D2,D3,D4,Tr,(),(+),(+),(),+,S,C,a,b,RL,
6、D1,D2,D3,D4,Tr,(),(+),(+),(),+,S,C, 接上RL:,a. 在t = 0时接上RL,此时, vC v2, D1, D3截止(D2, D4本来就截止)如图106,C经RL放电,放电时间常数为RL 。,如图107的ab段。,b. b点后,v2 vC, D1、D3通,电源一面供给RL电流,一面给C充电,如bc段。,c. c点后,v2 vC, D1、D2、D3、D4止,C又经 RL 放电,如cd段。见图107,t,O,2,3,4,t,RL未接入,RL接入后,iD,iD,O,D1 D3导电,D2 D4导电,D1 D3导电,D2 D4导电,C 放电,C 充电,vC = vL,
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