文档介绍：第十章直流稳压电源
电源是生产和实验中的重要能源,许多大功率场合下需要交流电,但电解、电镀及直流电动机需要直流电。而在电子线路和自动控制装置中还需要电压非常稳定的直流电。为了得到直流电,除直流发电机外,更广泛采用的就是半导体直流电源。
交流电源
负载
变压
整流
滤波
稳压
u
t
u
t
u
t
u
t
u
t
半导体直流电源的原理方框图
本章内容:
§19–1 整流电路
§19–1 滤波器
§19–1 稳压管稳压电路
§19–1 串联型晶体管稳压电路
§19–1 集成稳压电源
§19–1 整流电路
一、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。
Tr
D
R
+
a
b
~
u
uo
t
t
u
uo
io
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。
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
t
0
u
T
Uo
如果电路负载已知,则整流输出电流的平均值为
i D
Tr
R
a
b
~
u
uo
D
二极管所承受的最大反向电压:
例
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。
解
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。
二、单相桥式整流电路
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。
~
RL
uo
~
RL
u
uo
a
~
Tr
RL
b
u
uo
~
RL
u
uo
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;
uo
a
~
Tr
RL
b
u
D1
D2
D3
D4
uo
a
~
Tr
RL
b
u
D2
D4
t
0
u
T
当副边电压u为负半周时,二极管D2、D4导通,而二极管D1、D3截止。
Uo
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
U
Uo
Io
U
Uo
Io
U
Uo
U
Io
整流电压平均值
t
0
uo
t
0
uo
t
0
uo
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
§19–2 滤波器
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。
一、电容滤波器(C滤波器)
Tr
D
RL
a
b
~
uC =uo
C
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