第4章-直流稳压电源课件

第4章直流稳压电源第4章直流稳压电源4.2线性直流稳压电源4.1整流与滤波电路4.3开关集成稳压器本章学习目的及要求本章介绍整流电路、滤波电路、稳压电路的的结构及工作原理。要求理解单相半波和桥式整流、电容滤波电路的结构和原理，掌握其波形分析和参数计算。掌握Si管稳压电路的简单计算，了解开关型稳压电源的结构及特点；4.1整流与滤波电路4.1.1整流电路4.1.2滤波电路单向半波整流电路单相桥式整流电路电容滤波其他形式的滤波电路单相半波整流电路u2:次级电压，副边电压优点：使用元件少。缺点：输出波形脉动大；直流成分低；变压器利用率低。只能用在要求不高的场合。4.1.1整流电路单相桥式整流电路

电桥的一条对角线接变压器的次级（副边）电压u2,另一条对角线接负载RL。图（a）图（b）图（c）图(a)、(b)为常用画法，图(c)是简化画法。工作原理：UD3，UD4UD1，UD2桥式整流电路输出的电压高，脉动小。4.1.2滤波电路交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。通过在整流电路后加接滤波电路，滤除其中的交流成分，使输出电压接近于平稳的直流电压。(1)当C=0时输出电压波形输出直流电压uOπO2π3π4πωtπ2π3π4πu2ωtO输入电压电容滤波电路由于电容器的充电时间常数(2)当C≠0、RL=∞时输出电压波形uOπO2π3π4πωtπ2π3π4πu2ωtO输入电压电容C没有放电回路，充电完毕后电压不变。(3)当C≠0、RL≠∞时uO=uC

u2π2π3π4πu2ωtO输入电压输出电压πO2π3π4πωtuOuC,(3)当C≠0、RL≠∞时输出电压π2π3π4πu2ωtO输入电压πO2π3π4πωtuOuC,当C充电到最高点时,二极管VD1、VD2将截止,C将通过RL开始放电。电容器的放电时间常数由于2较大，放电比较缓慢(3)当C≠0、RL≠∞时输出电压π2π3π4πu2ωtO输入电压πO2π3π4πωtuOuC,当|u2|>uC时C又开始充电，直到最大值。二极管VD3、VD4导通RLC愈大，电容器放电愈慢，UO(平均值)愈大。滤波电容大，效果好。C放电C充电D截止D导通整流二极管流过较大的冲击电流工程上取最大正向电流IFM为（2~3）IO（AV）的二极管。RLC愈大，电容器放电愈慢，UO(平均值)愈大。输出直流电压为：（T：电源电压的周期）RL大，效果好。已知电源频率f=50Hz，输出直流电压为40V，输出电流为40mA。试求每个二极管所承受的最高反压、流过每个二极管的平均电流以及滤波电容器。【解】例：在如图所示的电路中，U2=20V(有效值),若用直流电压表测得输出端电压值出现以下五种情:(1)28V,(2)24V,(3)20V,(4)18V,(5)9V,讨论哪种是正常工作情况、哪种已发生故障以及何种故障。解：分析：对于带电容的桥式整流电路有三种情况：正常时：若RL开路时：若C开路时：若有某个二极管开路，则变为带电容的半波整流电路，此时也有三种情况：正常时：若RL开路时：若C开路时：所以(1)28V为RL开路时的故障情况；

(2)24V为正常工作情况；

(3)20V为某个二极管开路，变为带电容的半波整流电路的故障情况；

(4)18V为C开路时故障情况；

(5)9V为某个二极管开路，变为带电容的半波整流电路，并且C开路时的故障情况。电感滤波器滤波原理：对直流分量而言，电感相当于短路，电压大部分降到RL上，对交流分量而言，电感有很强的阻碍作用（XL=ωL），电压大部分降到XL上，输出直流电压。一、LC滤波器复式滤波电路二、

LC-

型滤波电路三、RC-

型滤波电路两种单相整流滤波电路的比较半波桥式电路名称输出电压平均值UO（AV）每个整流管的最大反向电压URM每个整流二极管的平均电流ID（AV）单相整流电路带电容的整流电路RL开路时有RL时单纯整流电路带电容的整流电路O(AV)D(AV)21II=4.2线性直流稳压电源4.2.1直流稳压电源性能指标4.2.2硅稳压管稳压电路4.2.3普通线性集成稳压器4.2.4低压差集成稳压器电压调整率SU

反应直流稳压电源克服电网电压波动影响的能力2.电流调整率SI

反应直流稳压电源克服负载变化影响的能力，有时也用内阻Ro来表征。3.温度系数ST

反应直流稳压电源克服温度影响的能力4.2.1直流稳压电源性能指标4.2.2硅稳压管稳压电路一、电路组成和工作原理R:限流降压RL：负载DZ:稳压二极管电路组成：O硅稳压管的伏安特性在反向击穿区，流过稳压管的电流发生很大变化，两端电压基本不变。稳压值不是很精确。适用于对稳压要求不是很高的场合。1.UI

不变，RL

减小RLILURUOIZIR=IL+IZ2.RL不变，

UI升高UIUOIZURUO=UI-

UR基本不变UOUO稳压原理：二、电路参数选择稳压管稳压值选择UZ=UO稳压管稳定电流的选择

IZmax=(2~3)IOmax输入电压的选择

Ui=(2~3)Uo4.限流电阻的选择4.6单向半波整流电路如图p4.1所示，变压器副边电压有效值为U2，二极管D所承受的最高反向电压是B直流通路被切断，无输出。正半周无法送到负载。CC优先导通。所加电源电压为20V时，DZ1管反向导通，压降为8V，DZ2管正向导通，压降为0.7V，由于DZ2管压降小于DZ1管，优先导通。输出电压为UO=0.7VAUO=6V,IZ=10mA，UO