《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术 直流稳压电路

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

第十八章 直流稳压电源

(1-0)

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

第十八章直流稳压电源

§18.1 整流电路§18.2 滤波器

§18.3 直流稳压电源

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

概

述

整流变压器: 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u3。

滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流

电压u4。

稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压u的稳定。

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

§18.1 整流电路

把交流电压转变为直流脉动电压。常见的小功率整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。

为分析方便起见，常将二极管作理想元件处理，即认为二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

§18.1.1 单相半波整流电路

D

u2 >0 时，二极管导通。

uo

忽略二极管正向压降：uo=u2u2<0时，二极管截止,输出电流为0。

uo=0

D

L=0uo

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

i

L

uo

(1) 输出电压波形：

t

(2)

二极管上承受的最高电压：URM

2U2

(3) 二极管上的平均电流：ID IL

(4) 输出电压平均值Uo：

U12Uo

2

2

uod t

0.45U2

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

(5) 整流二极管的选择

平均电流ID 与最高反向电压URM是选择整

流二极管的主要依据。

优点：结构简单，使用的元件少。

缺点：仅利用了电源的半个周期，输出的直流成分

比较低；输出波形的脉动大；变压器电流含有直流成分，容易饱和。应用：只用在要求不高，输出电流较小的场合。

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

§18.1.2 单相桥式整流电路

桥式整流电路

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

桥式整流电路

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形

t

t

ut

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

RLuo

(1) 输出电压波形：

t

(2) 二极管上承受的最高电压：URM 2U2

(3) 二极管上的平均电流：ID

IL /2

(4) uo平均值Uo：Uo= 0.9U2

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

(5) 桥式整流电路的优点：

u

输出直流电压高；脉动较小；

二极管承受的最大反向电压较低；电源变压器得到充分利用。

uL

由于单相桥式整流电路应用普遍，现已生产出集成硅桥堆，只有输入交流和输出直流引线。减少了接线，提高了可靠性，使用起来非常方便。

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

整流电路的主要参数

一、整流输出电压的平均值与脉动系数

整流输出电压的平均值U数S是衡量整流电路性能的两个主要指标。o和输出电压的脉动系1. 整流输出电压平均值（Uo）：

U12π

o

2π

uod t

例：全波整流输出电压Uo的平均值为: 0.9U2

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

2. 脉动系数Ｓ

整流输出电压的基波峰值Uo1m与平均

值Uo之比。

用傅氏级数对全波整流的输出uo分解后可得:

2444

uo 2U2( cos2 t cos4 t cos6 t )

3 15 35

Uo1mS

Uo

42U2

2 0.67322Uπ

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

二、平均电流与反向峰值电压

平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整流管的主要依据。

在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导

通。因此，流过每只整流二极管的平均电流ID是负载平均电流的一半。

I12I45

UD L 0.RL

二极管截止时两端承受的最大反向电压：

URM 2U2

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

例：已知：电路采用单相桥式整流。

解：U1= 380V，UO= 110 V，RL=80Ω。

试问：1. 如何选用二极管？

2. 整流变压器的变比及容量。

负载电流：IO= UO/ RL= 110 / 80 = 1.4A 每个二极管的平均电流：ID= IO/ 2 = 0.7A

变压器副边电压: (考虑副绕组及管子压降)

U2= 110%×UO/ 0.9 = 134V

二极管最高反向电压值：

URM= 1.414 ×(U2) = 189V

1.

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

∵ID = 0.7A , URM= 189V

∴可选用2CZ55E二极管：(常取URM的2倍左右)

2. ∵∴IOM= 1A , URWM= 300V

U1= 380V , U2= 134V

变压器变比：

K = 380 / 134 = 2.8

变压器副边电流：I = Io / 0.9 = 1.55A变压器容量:

S = UI = 134 ×1.55 = 208伏安

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

几种常见的整流电路

小结

请见书：P156 ~ 157

重点：单相半波、单相桥式

《电工学》_秦曾煌主编第六版下册 电子技术

§18.2 滤波电路

交流脉动直流电压

直流电压

电压

:电容与负载RL 并联，

或电感与负载RL串联。

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。