文档介绍：直流稳压电源分析
自动化二班
摘要:在工农业生产和科学实验中,主要采用交流电,但是在某些场合,例如电解、电镀、蓄电池的充电、直流电动机等,都需要直流电源供电。此外,在电子线路和自动控制装置中还需要用电压非常稳定的直流电源。为了得到直流电源,除了用直流发电机外,目前广泛采用各种半导体直流电源。由整流变压器、整流电路、滤波器、稳压环节可得直流稳压电源。
关键字:整流变压器整流电路滤波器稳压环节直流稳压电源
一、直流稳压电源的工作流程如下:
图 1 直流稳压电源的设计电路框图
图 2 直流稳压电源的方框图
结合图 1、图 2,我们得出直流稳压电源的工作原理:电路接入幅值为220V、频率为50Hz的ui,通过电源变压器,将220V的电压幅值调整为合适的电路工作
压值u2。通过电源变压器输送过来的交流电,再通过桥式整流电路BRIDGE,得
到单方向全波脉动的直流电压。由于单方向全波脉动的直流电压中含有交流成
分,为了获得平滑的直流电压,在整流电路的后面加一个滤波电路,
以滤去交流成分,电容C就起到这个作用;对于要求不高的电路,经过滤波后的直流电压可以直接应用,对于一些要求比较高的电路。我们在滤波电路的后面再接一个稳压电路,使输出的直流电压更加平滑,如集成稳压器CW7812和CW7912。
一般来说,滤波电容C的容量比较大,本身就存在着较大的等效电感,因此对于引入的各种高频干扰的抑制能力很差。为了解决这个问题, 在电容C旁并联一只小容量电容器C1、C2,就可有效地抑制高频干扰。另外,稳压器在开环
增益较高、负载较重的状态下时,由于分布参数的影响,有可能产生自激,C1、C2则兼有抑制高频振荡的作用。输出端接入电容器C3、C4、C5、C6,是为了改善
瞬态负载响应特性和减小高频输出阻抗。
1、电源变压器单元电路的设计
源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η。
图3 电源变压器
电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~,~25VA为小功率,25VA以下为微功率。 2 、整流单元电路的设计
整流电路的任务是将交流电变换成直流电。完成这一任务主要是靠二
极管的单向导电作用,因此,二极管是构成整流电路的关键元件。在小功率(1kW以下)整流电路中,常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。(二极管用理想模型来处理,即正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大)。
图4单相桥式整流电路图
图4是容性负载单相桥式整流电路。它的四臂是由四只二极管构成,当变压器B次级的1端为正、2端为负时,二极管D2和D4因承受正向电压而导通,D1和D3因承受反向电压而截止。此时,电流由变压器1端通过D4经RL,再经D2返回2端。当1端为正时,二极管D1、D3导通,D2、D4截止,电流则由2端通过D3流经RL,再经D1返回1端。因此,与全波整流一样,在一个周期内的正负半周都有电流流过负载,而且始终是同一方向。
负载上的直流电压VL和直