直流稳压电路各部分组成及功能

一直流稳压电路各部分组成及功能1.电源变压器：将220V交流电降压获得所需的电压值，其输出仍为50Hz的正弦波电压。输出波形如图：2.整流电路：将降压后的交流电变换成单项直流电，其输出电压变化范围大。整流电路输出波形：3.滤波电路：将脉动大的直流电变成平滑的脉动小的直流电，即滤去单项脉动电压中的交流成分。滤波电路输出波形：4.稳压电路：将脉动小的直流电变成不受外界影响的稳定的直流电输出。二整流电路的选择方案一.单项半波整流电路工作波形：整流电压平均值：u 0=0.45u2流过每管的电流平均值：ID=I0每管承受的最高反向电压：uBM=u=1.41u变压器二次电流有效值I=1.57 I0特点：电路简单，但输出电压纹波系数大、效率低。工作原理：在变压器二次侧交流u正半周时，0端的电位高于b端的点位。二极管D在正向电压的作用下导通，电流i0在负截上的电压u0、二极管的管压降uD由电源a端经D及负截RL回到电源b端，完成整流通路。在u的负半周时，b端的电位高于a端电位，二极管D截止，构不成通路，流过负截RL上的电流为零，由此可见，半波整流电路只能在交流电的正半周期提供脉动直流电流。方案二、单相全波整流电路工作原理：为提高电源的利用率，可将两个半波整流电路结合起来组成一个全波整流电路，如图所示。二极管D1D2在正、负半周轮流导电，且流过负载RL的电流为同一方向，故在正、负半周，负载上均有输出电压。当u2为正半周时，D1导通，D2截止，iD1流过负载RL，产生上正下负的输出电压；当u2为负半周时D1截止，D2导通，iD2流过RL，产生输出电压的方向仍然是上正下负，故在负载上得到一个但方向的脉动电压，其整流波形如图所示。直流电压u0和直流电流I0计算：由输出波形可看出，全波整流输出波形是半波整流时的两倍，所以输出直流电压也为半波时的两倍，即: u 0=2u2/0.9 u2 I0= u 0/RL=0.9 u2/RL特点：输出电压纹波系数较小，二极管承受反压高。方案三：单相桥式整流电路 工作波形：工作原理：为克服上述全波整流的缺点，常用桥式整流电路。他只用一个无中心抽头的次级绕组同样可以得到全波整流的目的。桥式整流电路如图所示，电路中采用了四只二极管接桥式。当u2为正半周期时D1D2导通，D3D4截止；当u2为负半周期时，D1D2截止，D3D4导通。而流过负载的电流的方向一致的。直流电压u 0和直流电流I0的计算： u 0 = 2u2/0.9 u2 I0= u 0/RL=0.9 u2/RL ID=0.5 I0=0.45u2/RL特点：输出电压纹波系数较小，二极管承受反压较低，但二极管数量较多。方案的确定方案一：单向半波整流电路简单，但输出电压纹波系数大、效率低。方案二：输出电压纹波系数较小，二极管承受反压高。方案三：输出电压纹波系数较小，二极管承受反压较低，但二极管数量较多。所以优先选择方案三。三滤波电路的选择 交流电经整流电路后可变成脉动直电流，其中含有较大的交流分量，为了使设备能用上纯净的直流电，还必须用滤波电路除掉脉动电压中交流的交流成分，滤波电路一般由电抗原件组成，如在负载电阻两端，并联电容C或在负载中串联电感器L或由电容C和电感器L组合而成的各种复试滤波电路。1. 电容型 C电路形式：特点：电路简单，u 0较大，波纹较小，负载特性差。输出电压与输入电压的关系： UL0.9 u2应用场合：适合负载电压较高，RL变化不大的场合。2. LC型电路形式：特点：输出电流较大，滤波效果较好，负载能力较强，体重笨重。输出电压与输入电压的关系： UL0.9 u2应用场合：适合输出电流大，负载变化大的场合。 3. RC-型电路形式：特点：电路较简单，滤波效果较好，负载能力较差，输出电流小，直流损耗大。输出电压与输入电压的关系： UL1.2 u2应用场合：适应于小电流场合。4. LC-型电路形式： 特点：滤波效果好，输出电压高，输出电流小，负载能力较差。 输出电压与输入电压的关系： UL1.2 u2 应用场合：适应于负载电流，RL恒定场合。5. 滤波电路的选择由实验电路设计性能指标要求：u 0=+5V,以及负载变化不大的前提下，本着使用电路简单原则，选择电容滤波电路方案一，虽然，LC型,RC-型,LC-型滤波电路滤波器效果较好，但由于体积大，直流损耗大，等因素不适应于本实验。最终确定为方案一电容型滤波电路。四稳压电路的选择 三端集成稳定电源 目前生产的集成稳压器根据输出电压是否可调，可分为固定式三端集成稳压器和可调式三段集成稳压器。 三端固定式集成稳压器CW78XX的含义： C-代表国标 W-稳压器 78-产品序号， 78输出正电压；79输出负电压输出电流： 输出电流，代号“L”,最大输出电流为0.1A; 输出电流，代号“M”,最大输出电流为0.5A; 输出电流，代号“S”,最大输出电流为2A; 无子母表示电流为1.5A XX-用数字表示输出电压值。三端集成稳压器接线如图所示： 如图所示是W78XX系列三端集成稳压器的接线图，使用时只须在其输入端和输出端与地端之间各并联一个电容即可。Ci用以抵消输入端较长线的电感效应，防止产生自激振荡，接线不长时可不用。Co是为了瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动.Ci一般在0.11uF之间，Co可用1uF.