直流稳压电源1905413496.ppt
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1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2/54第第18章章 直流稳压电源直流稳压电源18.2 18.2 滤波器滤波器滤波器滤波器18.3 18.3 直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源18.1 18.1 整流电路整流电路整流电路整流电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3/54第第18章章直流稳压电源直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成功能:功能:把交流电压变成稳定的大小合适把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压。的直流电压。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录
2、4/5418.1 整流电路整流电路整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。将交流电压转变为脉动的直流电压。常见的整流电路:常见的整流电路:常见的整流电路:常见的整流电路:半波、全波、桥式和倍压整流半波、全波、桥式和倍压整流;单相和三相整流等。单相和三相整流等。分析时可把二极管当作理想元件处理:分析时可把二极管当作理想元件处理:分析时可把二极管当作理想元件处理:分析时可把二极管当作理想元件处理:二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。整流原理:整流原理:整流原理:整流原理:利用二极管的单向导电性。利
3、用二极管的单向导电性。下面下面重点分析半波和桥式整流、滤波电路。重点分析半波和桥式整流、滤波电路。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5/5418.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路uDO2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理V Va a V Vb b,二极管二极管二极管二极管D D导通导通导通导通。3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构Ou u 正半周正半周正半周正半周 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6/54u tOuDO2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理V Va a V Vb b,二极管二极管二极
4、管二极管D D导通导通导通导通。1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构Ou u 正半周正半周正半周正半周 3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形Va V Vb b,二极管二极管二极管二极管 D D1 1、D D3 3 导通,导通,导通,导通,D D2 2、D D4 4 截止截止截止截止 。3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形uD2uD41.1.电路结构电路结构电路结构电路结构 u u 正半周正半周正半周正半周下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录10/5418.1.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理3.3.工作波形工作波形工作波形
5、工作波形1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构V Va a uC时时,二极管导通,二极管导通,电源在给负载电源在给负载RL供电的同时供电的同时也给电容充电,也给电容充电,uC 增加,增加,uO=uC。u u u uC时时时时,二极管截止,电容通过负载,二极管截止,电容通过负载,二极管截止,电容通过负载,二极管截止,电容通过负载R RL L 放电,放电,放电,放电,u uC C按指数规律下降,按指数规律下降,按指数规律下降,按指数规律下降,u uOO=u uC 。二极管承受的最高反向电压为二极管承受的最高反向电压为 。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录23/54截止二极管上的
6、最高反向电压截止二极管上的最高反向电压URM下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录24/544.4.电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点(T T 电源电压的周期电源电压的周期电源电压的周期电源电压的周期)输出电压的脉动程度与平均值输出电压的脉动程度与平均值UO 和放电时间常数和放电时间常数 RLC有关。有关。R RL LC C 越大越大越大越大 电容器放电越慢电容器放电越慢电容器放电越慢电容器放电越慢输出电压的平均值输出电压的平均值输出电压的平均值输出电压的平均值U UOO越大,波形越平滑。越大,波形越平滑。越大,波形越平滑。越大,波形越平滑。
7、当负载当负载当负载当负载R RL L 开路时,开路时,开路时,开路时,U UOO 。为了得到比较平直的输出电压为了得到比较平直的输出电压 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录25/54例:例:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率率 f=50Hz,负载电阻负载电阻 RL=200,要求直流输出电要求直流输出电压压UO=30V,选择整流二极管及滤波电容器。选择整流二极管及滤波电容器。流过二极管的电流流过二极管的电流流过二极管的电流流过二极管的电流二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电
8、压变压器二次电压的有效值变压器二次电压的有效值变压器二次电压的有效值变压器二次电压的有效值解:解:1.1.选择整流二极管选择整流二极管选择整流二极管选择整流二极管IOM=100mA URWM=50V 可选用二极管可选用二极管2CZ52B下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录26/54取取 RLC=5 T/2已知已知 RL=50 2.选择滤波电容器选择滤波电容器可选用可选用C=250 F,耐压为耐压为 50 V 的极性电容器。的极性电容器。解:解:有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率率 f=50Hz,负载电阻负载电阻 RL=200,要求
9、直流输出电要求直流输出电压压UO=30V,选择整流二极管及滤波电容器。选择整流二极管及滤波电容器。例:例:下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录27/5418.2.2 电感电容滤波器电感电容滤波器(LC 滤波器滤波器)1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构2.2.滤波原理滤波原理滤波原理滤波原理 对直流分量对直流分量对直流分量对直流分量 X XL L=0,=0,=0,=0,L L 相当于短路相当于短路相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在电压大部分降在电压大部分降在 R RL L上。对谐波分量上。对谐波分量上。对谐波分量上。对谐波分量:f f 越高越高越高越高,X
10、XL L 越大越大越大越大,电压大部分降在电压大部分降在电压大部分降在电压大部分降在 L L上。上。上。上。因此因此因此因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。在负载上得到比较平滑的直流电压。在负载上得到比较平滑的直流电压。在负载上得到比较平滑的直流电压。当流过电感的电流发生变化时当流过电感的电流发生变化时当流过电感的电流发生变化时当流过电感的电流发生变化时,线圈中产生自感电线圈中产生自感电线圈中产生自感电线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化动势阻碍电流的变化动势阻碍电流的变化动势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。使负载电流和电压的脉动减小。使负载电流和电压的脉动减小。使负载电流和电压的
11、脉动减小。LC LC 滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合,用于高频时更为合适。的场合,用于高频时更为合适。的场合,用于高频时更为合适。的场合,用于高频时更为合适。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录28/5418.2.3 形形滤波器滤波器 形形形形 LC LC 滤波器滤波器滤波器滤波器 滤波效果比滤波效果比LC滤波器更好,滤波器更好,但二极管的冲但二极管的冲击电流较大。击电流较大。比比 形形 LC 滤波器的体积滤波器的体积小、成本低。小、成本低。形
12、形形形 RC RC 滤波器滤波器滤波器滤波器 R R 愈大,愈大,愈大,愈大,C C2 2愈大,愈大,愈大,愈大,滤波效果愈好。但滤波效果愈好。但滤波效果愈好。但滤波效果愈好。但R R 大将使直大将使直大将使直大将使直流压降增加,流压降增加,流压降增加,流压降增加,主要适用于负载电流较小而又要求输主要适用于负载电流较小而又要求输主要适用于负载电流较小而又要求输主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。出电压脉动很小的场合。出电压脉动很小的场合。出电压脉动很小的场合。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录29/54交直流收扩两用机电源交直流收扩两用机电源 如图电源输出电
13、压为如图电源输出电压为24V,电流为电流为1.8A。变压变压器二次绕组器二次绕组N3 的电压约的电压约为为20V,C2起抑制高频干起抑制高频干扰作用;二次绕组扰作用;二次绕组N2的的电压为电压为 5.5V,供照明供照明指示灯用。直流指示灯用。直流 24V电电池的极性可任意接入。池的极性可任意接入。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录30/5418.3 直流稳压电源直流稳压电源 稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。出电压
14、的一种电子设备。出电压的一种电子设备。出电压的一种电子设备。稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。其内零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。其内零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。其内零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。
15、其内阻越小,稳压性能越好。阻越小,稳压性能越好。阻越小,稳压性能越好。阻越小,稳压性能越好。稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以是一个独立的电子部件。是一个独立的电子部件。是一个独立的电子部件。是一个独立的电子部件。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录31/5418.3.1 稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路2.工作原理工作原理UO=UZ IR=IO+IZUIUZRL(IO)IR 设设UI一定,负载一定,负载RL变化变化UO 基本不变基本
16、不变 IR(IRR)基本不变基本不变 UO(UZ)IZ IRIZ限流调压限流调压1.1.电路电路电路电路RDZ稳压电路稳压电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录32/5418.3.1 稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路1.1.电路电路电路电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理UO=UZ IR=IO+IZUI UZ 设负载设负载设负载设负载R RL L一定,一定,一定,一定,U UI I 变化变化变化变化 UO 基本不变基本不变 IRR IZ IR UIUZ下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录33/543.3.参数的选择参数的选择参数的选择参数的选择(1
17、)UZ=UO(2)IZM=(1.5 3)ICM(3)UI=(2 3)UO(4)为保证稳压为保证稳压为保证稳压为保证稳压二极管安全工作二极管安全工作二极管安全工作二极管安全工作为保证稳压为保证稳压为保证稳压为保证稳压二极管正常工作二极管正常工作二极管正常工作二极管正常工作 适用于输出电压固适用于输出电压固适用于输出电压固适用于输出电压固定、输出电流不大、且定、输出电流不大、且定、输出电流不大、且定、输出电流不大、且负载变动不大的场合。负载变动不大的场合。负载变动不大的场合。负载变动不大的场合。跳砖跳砖下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录34/5418.3.2 串联型稳压电路串联型
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