模拟电子康5版第二十二讲 10.1 小功率整流滤波电路.ppt

10 1小功率整流滤波电路 10 2并联型稳压电路 10直流稳压电源 10 0引言 学习指导 小结 作业 10 3串联反馈式稳压电路 在电子电路中 通常都需要电压稳定的直流电源供电 虽然在有些情况下 如便携设备 可用化学电池作为直流电源 但大多数情况是利用电网提供的交流电源经过转换而得到直流电源的 本章将介绍后者的组成和工作原理 单相小功率直流电源一般由电源变压器 整流 滤波和稳压电路四部分组成 本章首先讨论小功率整流 滤波电路和稳压电路 然后介绍三端集成稳压器 主要内容 1 小功率整流滤波电路 2 串联反馈式稳压电路基本要求 1 掌握单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算 2 了解带放大器的串联反馈式稳压电路的稳压原理及输出电压的计算 3 三端集成稳压电源的使用方法及应用 学习指导 引言 稳压电源是各种电子电路的动力源 被人誉为电路的心脏 变压器 整流 滤波 稳压 降压 滤除脉动 交流变脉动直流 进一步消除纹波 提高电压的稳定性和带载能力 在电子设备中使用的直流稳压电源 通常是由电网电压提供的交流电经过整流 滤波和稳压得到的 可以用下图来表示 10 1小功率整流滤波电路 10 1 1单相桥式整流电路 10 1 2滤波电路 主要内容 1 工作原理 2 负载上的直流电压和直流电流 3 纹波系数 4 整流元件参数的计算 5 应用 小结 10 1 1单相桥式整流电路 1 工作原理 1 工作原理 思考 当电路出现以下故障时 电路会出现什么现象 整流二极管D1断路如果整流二极管D1的正负极性接反整流二极管D1被击穿短路 2 负载上的直流电压和直流电流 2 负载上的直流电压和直流电流 用傅里叶级数对vL的波形进行分解后可得 式中恒定分量即为负载电压vL的平均值 因此有 直流电流为 3 纹波系数 由傅里叶级数展开式可以看出 最低次谐波分量的幅值为 角频率为电源频率的两倍 即 其他交流分量的角频率为 等偶次谐波分量 这些谐波分量总称为纹波 它叠加于直流分量之上 1 何为纹波 2 纹波系数 用来表示直流输出电压中相对纹波电压的大小 记为K 它的值为 其中VL 为谐波电压总的有效值 它表示为 0 483 4 整流二极管的参数计算 流过每个二极管的平均电流 选择整流二极管的方法 最大整流电流 最高反向工作电压 二极管的最大反向电压 4 整流二极管的参数计算 现有一个单向桥式整流电路 要求输出40V的直流电压和2A的直流电流 交流电源电压为220V 试选择整流二极管 解 变压器副边电压有效值为 二极管承受的最高反向电压为 二极管的平均电流为 5 应用 通过查阅半导体器件手册 可选用2CZ56C型硅整流二极管 该整流二极管的 小结 桥式整流电路的优点 输出电压较高 输出电压的脉动较小 管子所承受的最大反向电压较低 电源变压器在正 负半周内都有电流供给负载 电源变压器得到了充分的应用 效率较高 桥式整流电路的缺点 电路中所使用的整流二极管数量较多 主要内容 1 滤波电路的种类 2 电容滤波电路的工作原理 3 电感滤波电路 4 应用 小结 10 1 2滤波电路 一 滤波电路的种类 a 电容滤波电路 b 电感电容滤波电路 倒L型 c 型滤波电路 电抗元件 C L 在电路中有储能作用 所以它们具有平波作用 二 电容滤波电路的工作原理 在工程上 直流信号 电容滤波电路的工作原理 依靠电容的充放电作用可减小纹波 当电压小于电容两端电压时 由电容向负载放电 当电压大于电容两端电压时 由电压向电容充电 并向负载提供电压 电容相当于开路 交流信号 d RLC越大 VL越高 当 d 3 5 时 VL 1 1 1 2 V2 电容滤波电路的优缺点 优点 电路结构简单 负载直流电压VL较高 可达 1 1 1 2 V2 纹波较小 缺点 输出特性较差 适用于负载电压较高 负载变动不大的场合 三 电感滤波电路 当忽略电感器L的电阻时 负载上输出的平均电压和纯电阻负载相同 即VL 0 9V2 电感滤波电路的优缺点 优点 整流管的导电角较大 峰值电流很小 输出特性较平坦 缺点 由于电感器铁心的存在 体积大 较笨重 会引起电磁干扰 一般适用于低电压 大电流场合 为进一步减小负载电压中的纹波 可以在电感后面再接一电容构成倒T型滤波电路或RC II型滤波电路 现有一个单向桥式整流滤波电路 要求输出40V的直流电压和2A的直流电流 交流电源电压为220V 频率f 50Hz 试求电源变压器副边电压v2的有效值 选择整流二极管及滤波电容 解 1 变压器副边电压有效值为 2 二极管承受的最高反向电压为 二极管的平均电流为 四 应用 通过查阅半导体器件手册 可选用2CZ56C型硅整流二极管 该整流二极管的 解 3 选择滤