第10章直流稳压电源

1、第10章直流稳压电源10.1 直流稳压电源的组成直流稳压电源的组成大小不合大小不合适的交流适的交流大小大小合适合适的交流的交流交流交流 电源电源 脉动脉动直流直流不稳定不稳定的直流的直流稳定稳定直流直流直流直流负载负载滤波滤波电路电路电源变电源变 压器压器 整流整流 电路电路 稳压稳压电路电路10.2.1.单相半波整流电路单相半波整流电路二极管导通，忽略二二极管导通，忽略二极管正向压降，极管正向压降， uo=u2u1u2abDRL二极管截止二极管截止, uo=0+io+u2 0 时时:u20时时:uo+-单相半波整流电压波形单相半波整流电压波形u1u2abDRLu2uouD t 2 3 4 0

2、uo+-1 1 整流电压平均值整流电压平均值Uo：( )=2 021tduUoo=( ) 021tdsin t22U=2245. 02UU=u1u2abDRLioIo= Uo /RL =0.45 U2 / RL uo 2 0 tuo+-性能参数性能参数：2 2 整流电流平均值整流电流平均值Io：3 二极管上的平均电流二极管上的平均电流ID：u1u2abDRLuoiouD 2 0 tUDRMID = IOUDRM=22U4 二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压UDRM：5 变压器副边电流的有效值变压器副边电流的有效值I2：u1u2abDRLuoi2 流过变压器副边绕组的电流是非正弦波

3、，因此副边电流过变压器副边绕组的电流是非正弦波，因此副边电流的有效值要根据有效值的均方根定义计算流的有效值要根据有效值的均方根定义计算oommIIItdtII57. 122)()sin(2120222=ommLmLLooIIIRURURUI=222212由于由于所以所以+- -uOabTr +- -u2+- -u1RL iOD1 D3D2 D4 u2 正半周，正半周，D1 和和 D3 导通，导通， uO= u2 ；电流通路：电流通路：a D1 RL D3 b 。 u2 负半周，负半周，D2 和和 D4 导通，导通， uO=u2 ；电流通路：电流通路：b D2 RL D4 a 。10.2.2.单

4、相桥式整流电路单相桥式整流电路 uO D4 D3 D1 D2RLu2u2tOuOiOtO= 0.9U2 UO= 2 U2sin td( t)1 0 = U2 2 2 IO=UO RL性能参数性能参数：ID= IO 12UDRM= 2 U2 1 1 整流电压平均值整流电压平均值Uo：2 2 整流电流平均值整流电流平均值Io：3 二极管上的平均电流二极管上的平均电流ID：4 二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压UDRM：5 变压器副边电流的有效值变压器副边电流的有效值I2：oommIIItdtII11. 1222)()sin(120222=ommLmLLooIIIRURURUI2222

5、22222=由于由于所以所以IFIDURUDRMIF 二极管额定正向平均电流二极管额定正向平均电流 （最大整流电流）最大整流电流）UR 二极管最高反向工作电压二极管最高反向工作电压例例1 已知负载电阻已知负载电阻 RL=80 ，负载电压，负载电压 UO= 110 V，今采，今采用单相桥式整流电路，交流电源电压为用单相桥式整流电路，交流电源电压为380 V。试求：。试求：(1)如何选用晶体二极管？如何选用晶体二极管？(2) 求整流求整流变压器的变比及容量。变压器的变比及容量。 解解 （1） 负载直流电流负载直流电流 IO=UORL= A = 1.4 A110 80ID= IO = 0.7 A 1

6、 2每个二极管通过的平均电流每个二极管通过的平均电流 变压器副边电压的有效值为变压器副边电压的有效值为 U2= = V = 122 V Uo0.9 110 0.9考虑到变压器副边绕组及管子上的压降，变压器的副边考虑到变压器副边绕组及管子上的压降，变压器的副边电压大约要高出电压大约要高出10%，即，即 1221.1=134V 于是于是 K= = 2.8380 134因此可选用因此可选用2CZ11C晶体二极管，其最大整流电流为晶体二极管，其最大整流电流为1A，反，反向工作峰值电压为向工作峰值电压为300V（查手册）。（查手册）。 变压器副边电流的有效值变压器副边电流的有效值 I=1.11IO =

7、1.111.4 = 1.55A （2） 变压器的变比变压器的变比VUUDRM18913422=变压器的容量为变压器的容量为 S=UI = 1341.55VA = 208VA 10.3 滤滤 波波 电电 路路 一、电容滤波电路一、电容滤波电路 C uO RLu2u1 uOt O2 U2 电容放电电容放电 当二极管导通时，当二极管导通时， 电容被充电储能。电容被充电储能。 当二极管截止时，当二极管截止时， 电容放电。电容放电。2O2U U= =当当 RL = 时：时：O tuO 2 22U当当 RL 为有限值时：为有限值时：2O229 . 0UUU 通常取通常取RC 越大越大 UO 越大越大2)5

8、3(LTCR RL = 为获得良好滤波效果，一般取：为获得良好滤波效果，一般取：T T 为输入交流电压的周期为输入交流电压的周期UO = 1.2U2 UO =2 U2 1、整流电压的平均值、整流电压的平均值: UO = U2（半波）（半波） UO = 1.2 U2（全波）（全波） 空载情况下空载情况下: 2、滤波电容的耐压值：、滤波电容的耐压值： UCN2 U2 C(3 5) T2RL=1.52.52RLf3、滤波电容的选择：、滤波电容的选择： 性能参数：性能参数： 例例1 一桥式整流、电容滤波电路，已知电源频率一桥式整流、电容滤波电路，已知电源频率 f = 50 Hz ，负载电阻，负载电阻

9、RL=200 ，输，输 出直流电压出直流电压 UO = 30 V 。试求试求： (1) 选择整流二极管；选择整流二极管；(2) 选择滤波电容器；选择滤波电容器；(3) 负负载电阻载电阻 断路时的输出电压断路时的输出电压UO ；(4) 电容断路时的输出电电容断路时的输出电压压UO。解解 (1) 选择整流二极管选择整流二极管IO=UORL= A = 0.15 A30200U2=UO1.230 1.2= 25 V=UDRM= 2 U2 = 2 25 V =35.4 VID= IO = 0.15 A = 0.075 A=75mA1 21 2因此可选用因此可选用 2CZ52B ， 其最大整流电流为其最大整流电流为100mA，反，反向工作峰值电压为向工作峰值电压为50V。(2) 选择滤波电容器选择滤波电容器C1.52.5 RLf1.52.520050 =FUCN= 2 25 V =35.4 V 2 U2 (3) 负载电阻断路时负载电阻断路时UO= 2 U2 = 2 25 V = 35.4 V (4) 电容断路时电容断路时UO = 0.9U2 = 0.925 V = 22.5 V uO RLiOC2 C1 三、复式滤波电