直流稳压电路 课件.ppt
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1、第十九章 直流稳压电源,返回,哈尔滨工业大学 电工学教研室,19.1 直流稳压电源的组成和功能,19.5 集成稳压电源,19.3 滤波电路,19.2 整流电路,19.4 稳压电路,返回,目 录,精品资料,你怎么称呼老师?如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你是否会认为老师的教学方法需要改进?你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式?教师的教鞭“不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我笨,没有学问无颜见爹娘 ”“太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早”,直流稳压电源的作用,从交流电源变换成平滑而稳定的直流电。,直流稳压电源广泛应用于,1. 工农业生产中,2. 国防军事中,3. 科学实验中,4. 日常
2、生活中,返回,19.1 直流稳压电源的组成和功能,一. 组成,直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成。,返回,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uR。,滤波电路: 将脉动直流电压uR转变为较平滑的直流电压uF。,稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出直流电压U0的稳定。,19.1 直流稳压电源的组成和功能,二. 功能,返回,以下主要介绍小功率电源中常用的前三种电路。,19.2 单相整流电路,整流电路的任务,利用半导体单向导电元件把交流电压转变为脉动的直流电压。,整流电路的种类,整流电路有单相半
3、波、全波、桥式和倍压整流;三相半波、三相桥式全波整流等多种电路。,为分析简单起见,我们把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。,返回,19.2.1 单相半波整流电路的工作原理,电路组成,当 u20 时,二极管导通。如果忽略二极管正向压降, 则: uo=u2,导通,iD=io=uo/RL,返回,19.2.1 单相半波整流电路的工作原理,电路组成,当 u20 时,二极管导通。如果忽略二极管正向压降, 则: uo=0,iD=io=0,截止,返回,单相半波整流电路输出电压波形,单相半波整流电路输出电压平均值,返回,单相半波整流电路中二极管的平均电流和输出电流:,单相半波
4、整流电路中二极管上承受的最高反向电压:,返回,19.2.2 单相桥式全波整流电路的工作原理,单相桥式全波整流电路组成,返回,单相桥式全波整流电路工作原理,当 u20 时,二极管 D1、D3 导通。,返回,单相桥式全波整流电路工作原理,当 u20 时,二极管 D2、D4 导通。,返回,单相桥式全波整流电路的波形,返回,单相桥式全波整流电路输出电压波形,单相桥式整流电路输出电压平均值,单相桥式全波整流电路输出电流平均值,返回,单相桥式全波整流电路二极管上承受的最高反向电压:,单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流:,返回,19.2.3 单相全波整流电路的工作原理,电路组成,工作原理,当u
5、20, D1导通,D2截止;,输出uo为全波整流波形。,当u20, D2导通,D1截止。,返回,单相全波整流电路输出电压波形,单相全波整流电路输出电压平均值,单相全波整流电路输出电流平均值,返回,单相全波整流电路二极管上承受的最高反向电压:,单相全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流:,返回,思考:,单相桥式全波整流 与 单相全波整流异同,变压器,二极管反向电压,输出电压波形,整流元件数量,二极管平均电流,输出电压平均值,无中心抽头,4,全波,有中心抽头,2,全波,?,实际中单相桥式整流应用较多。,返回,单相桥式整流电路中的整流电桥可由四个整流二极管组成,也可直接用集成的整流桥块代替。,整流
6、桥块,二极管桥,选择整流元件的主要指标:,1. 平均整流电流,2. 反向耐压,返回,整流桥实物照片,返回,返回,19.3 滤波电路,滤波的基本概念:,交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路就是利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联),滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,达到平滑输出电压波形的目的。这一过程称为滤波。,返回,19.3.1 电容滤波电路,一、滤波电路,1. 单相半波整流电容滤波电路,返回,2. 单相桥式整流电容滤波电路,一、滤波电路,返回,半波整流滤波电路
7、(C=100UF)波形图,整流二极管中的电流,滤波输出电压,返回,半波整流滤波电路(C=470UF)波形图,整流二极管中的冲击电流,滤波输出电压,返回,半波整流滤波电路(C=1000UF)波形图,二极管冲击电流,滤波输出电压,返回,半波整流滤波电路(C=3300UF)波形图,二极管冲击电流,滤波输出电压,返回,半波整流滤波电路(C=6800UF)波形图,二极管冲击电流,滤波输出电压,返回,全波整流滤波电路(C=100UF)波形图,输出电压,二极管冲击电流,返回,全波整流滤波电路(C=470UF)波形图,二极管冲击电流,滤波输出电压,返回,全波整流滤波电路(C=1000UF)波形图,二极管冲击电
8、流,滤波输出电压,返回,全波整流滤波电路(C=3300UF)波形图,滤波输出电压,整流二极管中的冲击电流,返回,全波整流滤波电路(C=6800UF)波形图,整流二极管中的冲击电流,滤波输出电压,返回,近似估算: U0=1.2U2,(2) 流过二极管瞬时电流很大,RLC越大U0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。,一般选管时,取,二、电容滤波电路的特点,(1) 输出电压U0与时间常数RLC有关,RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大。,返回,输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,U0和S也随之改变。,如:RL愈小(Io越大),Uo下降多, S增大。,(3) 输出
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