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《電子技術基礎 電工學下 直流穩(wěn)壓電源課件.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第18章直流穩(wěn)壓電源整流電路濾波器直流穩(wěn)壓電源本章要求:1.理解單相整流電路和濾波電路的工作原理,掌握電路參數(shù)的計算;2.理解穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理;3.了解集成穩(wěn)壓電路的性能及應用。小功率直流穩(wěn)壓電源的組成功能:把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適的直流電壓u4uou3u2u1交流電源負載變壓整流濾波穩(wěn)壓第一節(jié)整流電路整流電路的作用:將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電壓。常見的整流電路:半波、全波、橋式和倍壓整流;單相和三相整流等。分析時可把二極管當作理想元件處理:二極管的正向?qū)娮铻榱?,反向電阻為無窮大。整流原理:利用二極管的單向?qū)щ娦評DO一、單相半波整流電路2.工作
2、原理u正半周,Va>Vb,二極管D導通;3.工作波形u負半周,VaVb,二極管D1、D3導通,D2、D4截止。3.工作波形uD2uD4
3、1.電路結(jié)構?-uouD?t?tRLuiouo1234ab+–+–?-u2.工作原理u副半周,Vb>Va,二極管D2、D4導通,D1、D3截止。3.工作波形uD1uD3?-uouD?t?tRLuiouo1234ab+–+–?-u4.參數(shù)計算(1)整流電壓平均值Uo(2)整流電流平均值Io(3)流過每管電流平均值ID(4)每管承受的最高反向電壓UDRM(5)變壓器副邊電流有效值I例:單相橋式整流電路,已知交流電網(wǎng)電壓為220V,負載電阻RL=80?,負載電壓Uo=110V,試求變壓器的變比和容量,并選擇二極管。I=1.11Io=1.11?1.375=1.53A變壓器副邊電流有效值變
4、壓器容量S=UI=122?1.53=186.4VA變壓器副邊電壓U?122V可選用二極管2CZ11C,其最大整流電流為1A,反向工作峰值電壓URWM為300V。第二節(jié)濾波器交流電壓經(jīng)整流電路整流后輸出的是脈動直流,其中既有直流成份又有交流成份。濾波原理:濾波電路利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份,保留其直流成份,達到平滑輸出電壓波形的目的。方法:將電容與負載RL并聯(lián)(或?qū)㈦姼信c負載RL串聯(lián))。一、電容濾波器1.電路結(jié)構2.工作原理u>uC時,二極管導通,電源在給負載RL供電的同時也給電容充電,uC增加,uo=uC。u<
5、uC時,二極管截止,電容通過負載RL放電,uC按指數(shù)規(guī)律下降,uo=uC。+Cici–++–aDuoubRLio=uC3.工作波形二極管承受的最高反向電壓為。uou?tO?tO(T—電源電壓的周期)(1)輸出電壓的脈動程度以及平均值Uo與放電時間常數(shù)RLC有關。RLC越大?電容器放電越慢?輸出電壓的平均值Uo越大,波形越平滑。近似估算?。篣o=1.2U(橋式、全波)Uo=1.0U(半波)當負載RL開路時,UO?為了得到比較平直的輸出電壓(2)外特性曲線有電容濾波1.4U無電容濾波0.45UUooIO結(jié)論采用電容濾波時,輸出電壓受負載變化影響較大,即帶負載能力較差。因此電容濾波適合
6、于要求輸出電壓較高、負載電流較小且負載變化較小的場合。(3)流過二極管的瞬時電流很大選管時一般?。篒OM=2IDRLC越大?UO越高,IO越大?整流二極管導通時間越短?iD的峰值電流越大。iD?tuo?tOO例:有一單相橋式整流濾波電路,已知交流電源頻率f=50Hz,負載電阻RL=200?,要求直流輸出電壓Uo=30V,選擇整流二極管及濾波電容器。流過二極管的電流二極管承受的最高反向電壓變壓器副邊電壓的有效值uRLuo++––~+C解:1.選擇整流二極管可選用二極管2CP11IOM=100mAUDRM=50V例:有一單相橋式整流濾波電路,已知交流電源頻率f=50Hz,負載電阻RL
7、=200?,要求直流輸出電壓Uo=30V,選擇整流二極管及濾波電容器。取RLC=5?T/2已知RL=50?uRLuo++––~+C解:2.選擇濾波電容器可選用C=250?F,耐壓為50V的極性電容器二、電感電容濾波器1.電路結(jié)構LuRLuo++––~+C2.濾波原理對直流分量:XL=0,L相當于短路,電壓大部分降在RL上。對諧波分量:f越高,XL越大,電壓大部分降在L上。因此,在負載上得到比較平滑的直流電壓。當流過電感的電流發(fā)生變化時,線圈中產(chǎn)生自感電勢阻礙電流的變化,使負載電流