电工学下chapter18直流稳压电源

来源：网络收集时间：2026-09-06

导读：第18章直流稳压电源18.1 整流电路 18.2 滤波器 18.3 直流稳压电源总目录章目录返回上一页下一页第18章直流稳压电源本章要求： 1. 理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算; 2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理;3. 了解集成

第18章直流稳压电源18.1 整流电路 18.2 滤波器

18.3 直流稳压电源

第18章直流稳压电源本章要求：

1. 理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算; 2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作

原理;3. 了解集成稳压电路的性能及应用。

第18章直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成变压交流电源u1 u2 u3 u4

整流

滤波

稳压负载uo

功能：把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压

18.1 整流电路整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压。整流原理：利用二极管的单向导电性常见的整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。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。

18.1.1 单相半波整流电路1. 电路结构 Tr a+ u – D io RL + uo – 3. 工作波形 u2UO动画

b 2. 工作原理 u 正半周，Va>Vb, 二极管D导通； u 负半周，Va< Vb, 二极管D 截止。

uo2U

uDO

t t

4. 参数计算 (1) 整流电压平均值 Uo 1 π Uo 2Usin td( t ) 0.45U 2π ο Uo U 0.45 (2) 整流电流平均值 Io I o

(3) 流过每管电流平均值 ID (5) 变压器副边电流有效值 I

I D Io

(4) 每管承受的最高反向电压 UDRM U DRM 2U1 π 2 I ( I sin t ) d t 1.57 I o m 2π ο总目录章目录返回上一页下一页

5. 整流二极管的选择平均电流 ID 与最高反向电压 UDRM 是选择整流二极管的主要依据。

选管时应满足： IOM ID , URWM UDRM

18.1.2 单相桥式整流电路1. 电路结构 a 4 1 + u -– 3 2 b

io+ uo RL – -

3. 工作波形 u2U

动画

uo2U

2. 工作原理 u 正半周，Va>Vb,二极管 D1、 D3 导通， D2、 D4 截止。

uD 2U u D2

t t

例1 : 试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4 断开时负载电压的波形。如果D2 或D4 接反，后果如何？如果D2 或D4因击穿或烧坏而短路，后果又如何？ ~ + u _D2 D1

+ o RL uo _ uo o

2π 3π

4π

t t

π 2π 3π 4π 解：当D2或D4断开后电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和D3导通，负载中有电流过，负载电压uo=u;负半周时， D1和D3截止，负载中无电流通过，负载两端无电压， uo =0。总目录章目录返回

+ u _

D2 D3

D1D4

+ RL uo _

如果D2或D4接反则正半周时，二极管D1、D4或D2

、D3导通，电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。如果D2或D4因击穿烧坏而短路则正半周时，情况与D2或D4接反类似，电源及D1 或D3也将因电流过大而烧坏。总目录章目录返回上一页下一页

18.1.3 三相桥式整流电路1. 电路共阴极组 – u + D1 D3 D5 a bC

io RL + uo –

o三相变压器原绕组接成三角形，副绕组接成星形

D2 D4 D6

2. 工作原理共阳极组在每一瞬间共阴极组中阳极电位最高的二极管导通；共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。总目录章目录返回上一页下一页

2. 工作原理动画变压器副边电压 u ua ub uC

– u + t

D1 D3 D5 a

io RL

ouo

+ uo –

负载电压

D2 D4 D6

在 t1 ~ t2 期间共阴极组中a点电位最高，D1 导通；共阳极组中b点电位最低，D4 导通。

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t

负载两端的电压为线电压uab。总目录章目录返回上一页下一页

2. 工作原理变压器副边电压 u ua ub uC

– u + t

D1 D3 D5 a

io RL

ouo

+ uo –

负载电压

D2 D4 D6 在 t2 ~ t3 期间共阴极组中a点电位最高，D1 导通；共阳极组中c点电位最低，D6 导通。负载两端的电压为线电压uaC。总目录章目录返回上一页下一页

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t

2. 工作原理变压器副边电压 u ua ub uC

– u + t

D1 D3 D5 a

io RL

ouo

+ uo –

负载电压

D2 D4 D6

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t

在 t3 ~ t4 期间共阴极组中b点电位最高，D3 导通；共阳极组中c点电位最低，D6 导通。负载两端的电压为线电压ubC。总目录章目录返回上一页下一页

2. 工作原理变压器副边电压 u ua ub uC

– u + t

D1 D3 D5 a

io RL

ouo

+ uo –

负载电压

D2 D4 D6

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t

在 t4 ~ t5 期间共阴极组中b点电位最高，D3 导通；共阳极组中a点电位最低，D2 导通。负载两端的电压为线电压uba。总目录章目录返回上一页下一页

2. 工作原理变压器副边电压 u ua ub uC

– u + t

D1 D3 D5 a

io RL

ouo

bc D2 D4 D6

+ uo –

负载电压

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t

结论：在一个周期中，每个二极管只有三分之一的时间导通(导通角为120°)。负载两端的电压为线电压。总目录章目录返回上一页下一页

3. 参数计算(1) 整流电压平均值 Uo

1 Uο π 3

π 2 π 6

2U absin( t 30 )d( t ) 2.34UUο U Io 2.34 RL RL

(2) 整流电流平均值 Io

1 (3) 流过每管电流平均值 ID I D I o 3 (4) 每管承受的最高反向电压 UDRM U DRM 3 2U

18.2 滤波器交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流

,其中既有直流成份又有交流成份。滤波原理：滤波电路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, 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。方法：将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。总目录章目录返回上一页下一页

18.2.1 电容滤波器

1. 电路结构 io D i a 2U ic + + O + u RL uo = uC C uo – –

3. 工作波形 u

动画

2U b O 2. 工作原理 t u >uC时，二极管导通，电源在给负载RL供电的同时也给电容充电， uC 增加，uo= uC 。 u <uC时，二极管截止，电容通过负载RL 放电，uC 按指数规律下降， uo= uC 。二极管承受的最高反向电压为 U DRM 2 2U 。总目录章目录返回上一页下一页

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