電工電子技術(shù)教學(xué)課件作者榮紅梅項(xiàng)目9聲控?zé)綦娐?ppt

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1、項(xiàng)目9聲控?zé)綦娐?.1整流及濾波電路9.2直流穩(wěn)壓電路9.3晶閘管及可控整流電路返回9.1整流及濾波電路9.1.1單相半波整流電路圖9-2所示為單相半波整流電路。它是最簡單的整流電路,由整流變壓器、整流元件及負(fù)載電阻組成。設(shè)整流變壓器副邊的電壓為u2,其波形如圖9-3所示。由于二極管具有單向?qū)щ娦裕挥兴年枠O電位高于陰極電位時(shí)才能導(dǎo)通。在變壓器副邊電壓的正半周時(shí),其極性為上正下負(fù),二極管因承受正向電壓而導(dǎo)通。這時(shí)負(fù)載電阻上的電壓為uo=u2,通過的電流為iD。在電壓的負(fù)半周時(shí),二極管因承受反向電壓而截止,負(fù)載電阻上的電壓為零。因此,在負(fù)載電阻上得到的是半波電壓。二極管導(dǎo)

2、通時(shí)正向壓降很小,可以忽略不計(jì),因此,可以認(rèn)為這個(gè)半波電壓和變壓器二次側(cè)電壓的正半波是相同的,如圖9-3所示。單相半波整流電路的電壓為下一頁返回9.1整流及濾波電路負(fù)載電阻上得到的整流電壓UO是大小變化的單相脈動(dòng)直流電壓,UO的大小常用一個(gè)周期的平均值來表示,單相半波整流電壓的平均值為流過二極管的平均電流為在二極管不導(dǎo)通期間,承受反向電壓的最大值就是變壓器次級(jí)電壓的最大值,即上一頁下一頁返回9.1整流及濾波電路9.1.2單相橋式整流電路單相半波整流電路使用元件少、電路簡單,其缺點(diǎn)是只利用了電源電壓的半個(gè)周期,整流輸出電壓的脈動(dòng)較大,變壓器存在單向磁化等問題。為了克服這些缺

3、點(diǎn),多采用單相橋式整流電路。它由4個(gè)二極管接成電橋形式構(gòu)成。如圖9-4(a)所示,設(shè)電源變壓器二次側(cè)電壓電路,波形如圖9-5所示。在圖9-4(a)所示電路中,當(dāng)變壓器次級(jí)電壓u2為上正下負(fù)時(shí),二極管VD1和VD3導(dǎo)通,VD2和VD4截止,電流i1的通路為a→VD1→RL→VD3→b,這時(shí)負(fù)載電阻RL上得到一個(gè)正弦半波電壓,如圖9-5中(0~π)段所示。當(dāng)變壓器次級(jí)電壓u2為上負(fù)下正時(shí),二極管VD1和VD3反向截止,VD2和VD4導(dǎo)通,電流i2的通路為b→VD2→RL→VD4→a,同樣,在負(fù)載電阻上得到一個(gè)正弦半波電壓,如圖9-5中(π~2π)段所示。上一頁下一頁返回9.1

4、整流及濾波電路9.1.3濾波電路整流輸出的電壓是一個(gè)單方向脈動(dòng)電壓,雖然是直流,但脈動(dòng)較大,在有些設(shè)備中不能適應(yīng)(如電鍍和蓄電池充電等設(shè)備)。為了改善電壓的脈動(dòng)程度,需在整流后再加入濾波電路。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波等。1.電容濾波電路圖9-6所示為一單相半波整流電容濾波電路,由于電容兩端電壓不能突變,因而負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變,使輸出電壓得以平滑,達(dá)到濾波目的。濾波過程及波形如圖9-7所示。上一頁下一頁返回9.1整流及濾波電路利用電容濾波時(shí)應(yīng)注意下列問題。(1)濾波電容容量較大,一般用電解電容,應(yīng)注意電容的正極性接高電位,負(fù)極性接低電位。如果接反則

5、容易擊穿、爆裂。(2)開始時(shí),電容C上的電壓為零,通電后電源經(jīng)整流二極管給C充電。通電瞬間二極管流過短路電流,稱浪涌電流。一般是正常工作電流Io的(5~7)倍,所以選二極管參數(shù)時(shí),正向平均電流的參數(shù)應(yīng)選大一些。同時(shí)在整流電路的輸出端應(yīng)串一個(gè)阻值為(0.02~0.01)R的電阻,以保護(hù)整流二極管。上一頁下一頁返回9.1整流及濾波電路2.電感濾波及復(fù)式濾波電路(1)電感濾波電路。由于通過電感的電流不能突變,用一個(gè)大電感與負(fù)載串聯(lián),流過負(fù)載的電流也就不能突變,電流平滑,輸出電壓的波形也就平穩(wěn)了。其實(shí)質(zhì)是因?yàn)殡姼袑?duì)交流呈現(xiàn)很大的阻抗,頻率越高,感抗越大,則交流成分絕大部分降到了電

6、感上,若忽略導(dǎo)線電阻,電感對(duì)直流沒有壓降,即直流均落在負(fù)載上,達(dá)到了濾波目的。電感濾波電路如圖9-8所示。在這種電路中,輸出電壓的交流成分是整流電路輸出電壓的交流成分經(jīng)XL和RL分壓的結(jié)果,只有ωL>>RL時(shí),濾波效果才好。一般小于全波整流電路輸出電壓的平均值,如果忽略電感線圈的銅阻,則Uo≈0.9U2。雖然電感濾波電路對(duì)整流二極管沒有電流沖擊,但為了使L值大,多用鐵芯電感,但體積大、笨重,且輸出電壓的平均值Uo較低。上一頁下一頁返回9.1整流及濾波電路(2)復(fù)式濾波電路。為了進(jìn)一步減小輸出電壓的脈動(dòng)程度,可以用電容和鐵芯電感組成各種形式的復(fù)式濾波電路。橋式整流電感型LC

7、濾波電路如圖9-9所示。整流輸出電壓中的交流成分絕大部分降落在電感上,電容C又對(duì)交流接近于短路,故輸出電壓中交流成分很少,幾乎是一個(gè)平滑的直流電壓。由于整流后先經(jīng)電感L濾波,總特性與電感濾波電路相近,故稱為電感型LC濾波電路,若將電容C平移到電感L之前,則為電容型LC濾波電路。(3)π型濾波電路。圖9-10所示為LC-π型濾波電路。整流輸出電壓先經(jīng)電容C1,濾除了交流成分后,再經(jīng)電感L上濾波電容C2上的交流成分極少,因此輸出電路幾乎是平直的直流電壓。但由于鐵芯電感體積大、笨重、成本高、使用不便。因此,在負(fù)載電流不太大而要求輸出

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