文档介绍：第七章 直流稳压电源
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电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。
整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。
稳压电路: 清除电压 2URM)
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三、滤波电路
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。
交流
电压
脉动
直流电压
整流
滤波
直流
电压
RL
L
RL
C
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许多电子设备需要平稳的直流电源，整流电路输出脉动的直流电，在其后面加滤波电路，可滤除交流成分，以得到比较平滑的直流输出电压。
常
用
电
路
电容滤波 电路简单、UL 高、r小、输出特
性差，适用于负载电压高、变化
不大的场合。
电感滤波 输出特性平坦、笨重，适用于低
电压、大电流的场合。
电感电容 L 型滤波 同电感。
电阻电容π型滤波 同电容。
电容滤波
Filter
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1. 电容滤波电路
以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。
(1)电容滤波原理
a
桥式整流电容滤波电路
u1
u2
u1
b
D4
D2
D1
D3
RL
uo
S
C
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RL未接入时(忽略整流电路内阻)
u2
t
uo
t
设t1时刻接通电源
t1
整流电路为电容充电
充电结束
没有电容时的输出波形
a
u1
u2
u1
b
D4
D2
D1
D3
RL
uo
S
C
uc
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RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻)
u1
u2
u1
b
D4
D2
D1
D3
RL
uo
S
C
u2
t
uo
t
无滤波电容
时的波形
加入滤波电容
时的波形
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uo
t
u2上升， u2大于电容
上的电压uc，u2对电容充电，
uo= uc u2
u2下降， u2小于电容上的电压。
二极管承受反向电压而截止。
电容C通过RL放电， uc按指数
规律下降，时间常数 = RL C
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u2
t
uo
t
只有整流电路输出电压大于uc时，才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲波。
二极管中的电流
u1
u2
u1
b
D4
D2
D1
D3
RL
uo
S
C
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u2
t
uo
t
电容充电时，电容电压滞后于u2。
RLC越小，输出电压越低。
u1
u2
u1
b
D4
D2
D1
D3
RL
uo
S
C
RL接入（且RLC较大）时 (考虑整流电路内阻)
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一般取
)
10
5
(
T
C
R
τ
L
-
³
=
(T:电源电压的周期)
近似估算: Uo= Io= Uo/RL
(b) 流过二极管瞬时电流很大
RLC 越大 Uo越高负载电流的平均值越大 ; 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大
(2)电容滤波电路的特点
(a) 输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关
RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大
(c) 二极管承受的最高反向电压
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电感滤波原理
对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在XL上。
因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。
Uo=
当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：
u2
u1
RL
L
uo
对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上
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四、 直流稳压电源
稳压电路的作用:
交流
电压
脉动
直流电压
整流
滤波
有波纹的
直流电压
稳压
直流
电压
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1 用稳压管稳压电路
稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。
由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。
+
+
+
+
U
Dz
i
L
R
z
-
o
U
-
+
+
R
U
I
Z
I
L
I
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(1) 当输入电压变化时
Ui
UZ
Uo
Uo
UR
I
IZ
+
+
+
+
U
Dz
i
L
R
z
-