模拟电子技术：第26讲直流电源的组成 整流电路滤波电路

1、 模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学第九章第九章 直流稳压电源直流稳压电源第一节第一节 整流电路整流电路第二节第二节 滤波电路滤波电路第三节第三节 稳压电路稳压电路第四节第四节 开关稳压电源电路开关稳压电源电路(SMR(SMR电路电路) )本章教学主要内容本章教学主要内容模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学1 1、变压器：、变压器：把把220V (220V (或或380V) 50Hz380V) 50Hz交流电网电压降压交流电网电压降压直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学2 2、整流电路：、

2、整流电路：利用整流器件的单向导电性，将双向脉动的利用整流器件的单向导电性，将双向脉动的 交流电压变成单向脉动的直流电压交流电压变成单向脉动的直流电压 全波、半波、桥式全波、半波、桥式直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学3 3、滤波电路：、滤波电路：把单向脉动的电压变为平滑的直流电压把单向脉动的电压变为平滑的直流电压 即取出直流成分，滤掉交流成分即取出直流成分，滤掉交流成分 适合大负载：电感滤波适合大负载：电感滤波 适合小负载：电容滤波适合小负载：电容滤波直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用模拟电子技术模

3、拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学4 4、稳压电路：、稳压电路：当电网电压波动或负载变化时，自动调节当电网电压波动或负载变化时，自动调节 使直流输出电压稳定使直流输出电压稳定直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学1 1、输出直流电压平均、输出直流电压平均值值一、技术指标：一、技术指标：20)()(21tduUoAVo第一节第一节 整流电路整流电路)(AVoU整流输出电压整流输出电压 在一个周期内的平均值。在一个周期内的平均值。ou模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学(AV)oMUUSon整流输出电压整流输

4、出电压 傅氏级数展开式中最低次谐波峰值傅氏级数展开式中最低次谐波峰值 与平均值与平均值 之比之比ouMonU(AV)oU2 2、脉动系数、脉动系数S体现了输出电压中所含体现了输出电压中所含直流成分直流成分的多少的多少模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学4 4、最大反向峰值电、最大反向峰值电压压 整流二整流二极管能承受的最大反极管能承受的最大反向电压值。向电压值。3 3、整流二极管正向平均整流电流、整流二极管正向平均整流电流在一个周期内通过二极管的平均电流。在一个周期内通过二极管的平均电流。)V(AVIRMU模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学二、整流电路分类：二

5、、整流电路分类：1 1、半波整流、半波整流2 2、全波整流、全波整流3 3、桥式整流、桥式整流模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学三、半波整流电路三、半波整流电路1 1、原理：、原理：正半周正半周V V导通导通负半周负半周V V截止截止模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学2 2、参数：、参数：（1 1） 整流输出电压平均值整流输出电压平均值)(2120o(AV)tduUo2245. 02UU 式中式中 为变压器次级电压为变压器次级电压有效值有效值2U模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（2 2） 脉动系数脉动系数ttUuo2cos32sin211

6、222M1M22UUUoon57. 122222M1UUUUSooS整流输出整流输出u uo o为周期信号，将其展开为傅氏级数，得为周期信号，将其展开为傅氏级数，得模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（3 3）整流输出的平均电流）整流输出的平均电流3 3、半波整流电路特点：、半波整流电路特点：电路结构简单，脉动系数大，电路结构简单，脉动系数大， 直流成分低，变压器利用率低。直流成分低，变压器利用率低。 LLAVoAVVAVoRURUII2)()()(45. 022UURM)V(AVI（4 4） 整流管承受的最大反向电压整流管承受的最大反向电压RMU模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨

7、工程大学哈尔滨工程大学四、全波整流电路四、全波整流电路1 1、原理：、原理：正半周正半周V1导通导通 V2截止截止负半周负半周V1截止截止 V2导通导通 模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 整流输出电压平均值整流输出电压平均值2)(9 . 0 UUAVo67. 0S 脉动系数脉动系数S2 2、参数、参数：2242(cos2)3OuUt22()24 232 2o Mo AVUUSUU模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 整流输出的平均电流整流输出的平均电流Io（AV）LLAVoAVoRURUI2)()(9 . 0 整流管承受的最大反向电压整流管承受的最大反向电压

8、URM222UURM2)()(AVoAVVII模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 直流成分提高，脉动系数小直流成分提高，脉动系数小 变压器利用率不高变压器利用率不高 二极管的耐压要求高二极管的耐压要求高3 3、全波整流电路特点：、全波整流电路特点：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 五、桥式整流电路五、桥式整流电路1 1、电路形式：、电路形式：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学2 2、原理：、原理： 正半周时正半周时 V V1 1、V V3 3导通，导通， V V2 2、V V4 4截止截止模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大

9、学2 2、原理：、原理： 负半周时负半周时 V V2 2 、V V4 4导通，导通，V V1 1 、V V3 3截止截止模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（1 1）整流输出电压平均值）整流输出电压平均值半波(AV)2(AV)29 . 0ooUUU67. 0S（2 2）脉动系数）脉动系数3 3、参数：、参数：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（3 3）整流输出的平均电流）整流输出的平均电流22UURMLLAVoAVoRURUI2)()(9 .02)()(AVoAVVII)V(AVI（4 4）整流管承受的最大反向电压）整流管承受的最大反向电压RMU模拟电子技术模

10、拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学第二节第二节 滤波电路滤波电路一、半波整流电容滤波电路一、半波整流电容滤波电路 滤波电容滤波电容 与负载与负载 并联连接并联连接CLR模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（1 1）负载）负载R RL L开路时：开路时： 只充电不放电只充电不放电22)(414. 12UUUAVo（2 2）电容）电容C C开路时：开路时： 相当于整流电路相当于整流电路2)(45. 0UUAVo2)(9 . 0 UUAVo工程上取工程上取 分析：分析：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学二、桥式整流电容滤波电路二、桥式整流电容滤波电路正半周：正半

11、周：V V1 1、V V3 3充电充电负半周：负半周：V V2 2 、V V4 4充电充电 工作原理：工作原理：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（1 1）负载）负载R RL L开路开路（只充不放）（只充不放）22)(414. 12UUUAVo（2 2）电容）电容C C开路开路（只整流不滤波）（只整流不滤波）2)(9 . 0 UUAVo2)(2 . 1 UUAVo工程上取工程上取分析：分析：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学练习题：练习题：1 1、桥式整流电路如图所示。已知、桥式整流电路如图所示。已知U U1 1=100V,R=100V,RL L=1k,=1

12、k,若忽略若忽略 二极管正向电压和反向电流，不计变压器的内阻，求：二极管正向电压和反向电流，不计变压器的内阻，求： (1) R (1) RL L两端电压平均值两端电压平均值U Uo(AV)o(AV)； (2) (2) 流过流过R RL L的电流平均值的电流平均值I Io(AV)o(AV); ; (3) (3) 应怎样选择二极管应怎样选择二极管? ? 模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学2 2、桥式整流电容滤波电路如图所示。滤波电容、桥式整流电容滤波电路如图所示。滤波电容C=100C=100F F， 交流电压频率交流电压频率f=50Hz,Rf=50Hz,RL L=1k=1k, ,问：问：( (1)1)要要求输出求输出U Uo o=8V,U=8V,U2 2需要多少伏需要多少伏? ?(2)(2)该电路在工作过程中，若该电路在工作过程中，若R RL L