文档介绍：第十一章直流稳压电源
小功率直流稳压电源
单相整流电路
串联型直流稳压电路
三端集成稳压器
开关型稳压电路
滤波电路
单相整流电路
1 单相半波整流电路
忽略二极管的正向压降
半波整流电压的平均值
负载电流的平均值
等于二极管电流的平均值ID
二极管所承受的最高反向电压
ID和URM决定了整流二极管的选择范围
~2倍的裕量
脉动电压的直流分量
U:变压器副边电压的有效值
2 单相桥式整流电路
u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止, 忽略二极管的正向压降,uO=u2>0
u2的负半周,D2、D4导通,D1、D3截止, uO=-u2
仍大于零
比半波整流电路增加了一倍
负载电流的平均值
每个二极管只导电半周
二极管所承受的最高反向电压仍为
~+~-
+
–
集成硅整流桥:
滤波电路
将脉动直流电变成较为平滑的直流电,这个过程称为滤波
滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路
1 电容滤波电路
不接电容时的uo
uC随u2的增大上升至最大值
(oa段)
u2 下降,uC通过RL放电,随u2下降
|u2|> uC后(b点), uC又随u2的增大上升至最大值(bc段)
当u2 <uC后,二极管截止,uC通过RL放电,时间常数τ=RLC ( ab段)
接入电容后的uo
uo的脉动比整流后没有电容滤波时的电压脉动要小得多,平均值也提高了
τ越大,uO的下降部分就越平缓
确定滤波电容的计算公式
RL=∞,即τ=∞时,负载开路,电容无放电回路
UO=
C=0,即τ=0时,电路不接电容,输出电压为桥式整流后的电压,UO=
<UO<
UO=
放电时间常数越大,二极管导通的时间就越短,冲击电流就越大
二极管导电角(导通时间)
电容滤波电路的优点是结构简单,输出电压较高,纹波较小
缺点有二条:
1. RL变化时,电容放电的时间常数也变化,输出电压随之变化;
2. 由于电容C的限制,为取得较平滑的输出电压,RL应取较大的值,从而负载电流较小
结论:电容滤波电路适用于负载电流较小,负载变化不大的场合
2 电感滤波电路
从信号角度分析,桥式整流电路的输出电压和电流都是正弦半波,可将它们按付里叶级数分解为直流分量和交流分量的叠加
RL越小,RL上的交流分量就越小,滤波效果就越好
电感滤波电路适用于负载电阻较小,负载电流较大的场合
对直流分量: XL=0 ,电感相当于短路,电压全部降在RL上
对谐波分量: f 越高,XL 越大,电压大部分降在XL上。
3. 其它滤波电路
为进一步改善滤波特性,可将上述滤波电路组合起来使用。
LC 滤波电路
+
u
o
+
-
L
C
u
-
i
+
u
+
+
u
-
i
C
-
o
R
C
1
2
RC π型滤波电路
稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管
稳压管的伏安特性
稳压管的主要参数
稳压管工作在反向击穿区,UZ称为稳压值
稳压管在正常工作时管子两端的电压
能使稳压管正常工作的最小电流。
I<IZ时稳压效果较差。
稳压管允许的最大平均功率,有的给出最大稳定电流IZM,PZ=IZMUZ
rZ指稳压管两端电压与电流的变化量之比,定义式为:
对硅稳压管,稳压值在4V以下的,αu为负值,6V以上的,αu为正值,稳压值在4V到6V之间,αu最小,%/℃。