电工电子技术基础课件：直流稳压电源

电工电子技术基础

直流稳压电源

教学目标电工电子技术基础

直流稳压电源1掌握直流稳压电源基本组成及各部分作用。2掌握单相半波和单相桥式整流电路结构、工作原理及参数选取。3掌握各种滤波电路的电路结构、工作原理及特点。4掌握稳压管稳压电路组成和工作原理，了解串联型稳压电路和集成稳压电路工作原理。第一节直流稳压电源概述第二节整流电路第三节滤波电路第四节稳压电路本章目录

直流稳压电源电工电子技术基础

电工电子技术基础下一页上一页章目录大国工匠，匠心筑梦。思政引例

直流稳压电源

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电视接收机内部电路需要+12V和+48V直流电压，而电源是220V交流电压，于是电视接收机中的电源电路就需要完成将220V的交流电压转换成较低的大部分内部电路工作所需的直流电压。直流稳压电源是现代电子设备组成部分，包括变压、整流、滤波及稳压四部分。工匠精神是指生产者对自己产品精雕细琢，追求完美和极致，对产品质量有着执着追求。在实践课程中，以大国工匠事迹为引领，锤炼一丝不苟，精益求精，严谨治学的工匠精神。本着“授人以鱼不如授人以渔，更不如授人以欲”方法，通过直流稳压电源制作实践，让同学们深刻体会到“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”道理，培养科学研究思维和职业道德习惯、科学素养和团结协作精神。

直流稳压电源9.1直流稳压电源概述电工电子技术基础

直流稳压电源——直流稳压电源概述一、直流稳压电源的组成

直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等几个部分组成。交流电源经过变压器、整流、滤波、稳压这4个环节，输出稳定的电压供直流负载应用。下一页上一页章目录二、直流电源原理方框图滤波整流稳压交流电源负载OtuOtuOtuOtuOtu变压电工电子技术基础

直流稳压电源——直流稳压电源概述下一页上一页章目录滤波整流稳压交流电源负载OtuOtuOtuOtuOtu变压

图中各环节功能：整流变压器：将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。整流电路：将交流电压变换为单向脉动电压。滤波器：减小整流电压的脉动程度。稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定，成为符合整流需要的电压。电工电子技术基础

直流稳压电源——直流稳压电源概述9.2整流电路电工电子技术基础

直流稳压电源——整流电路一、单相半波整流电路下一页上一页章目录电工电子技术基础

直流稳压电源——整流电路下一页上一页章目录电工电子技术基础

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单相桥式整流电路，它由四个二极管D1

D4

接成电桥的形式构成。RLiOD4D3D2D1~+u

+uO

电工电子技术基础

直流稳压电源——整流电路下一页上一页章目录二、单相桥式整流电路RLiO工作原理

在u的正半周，D1

和D3

导通，D2

和D4

截止(相当于开路)，电流的通路如图中红色箭头所示。D4D3D2D1~+u

+uO

+–电工电子技术基础下一页上一页章目录

直流稳压电源——整流电路RLD4D3D2iOD1

在u的负半周，D2和D4

导通，D1

和D3

截止(相当于开路)，电流的通路如图中绿色箭头所示。~+u

+uO

+–

在一个周期内，通过电阻的电流方向相同，在负载上得到的是全波整流电压uO。电工电子技术基础下一页上一页章目录

直流稳压电源——整流电路

t0

t0

t0

t0

23

23Im

2233uD1uD3uD4uD2uOuuDiO

由于二极管的正向压降很小，因此可认为uO的波形和u的正半波是相同的。输出电压的平均值为式中，U

是变压器二次交流电压u

的有效值。

截止管所承受的最高反向电压为电工电子技术基础下一页上一页章目录

直流稳压电源——整流电路右图单相桥式整流电路简化画法+uo

RLio~+u

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直流稳压电源——整流电路电工电子技术基础

直流稳压电源——整流电路下一页上一页章目录电工电子技术基础

直流稳压电源——整流电路下一页上一页章目录电工电子技术基础

直流稳压电源——整流电路下一页上一页章目录9.3滤波电路电容充电电容放电二极管导通时给电容充电，二极管截止时电容向负载放电；滤波后输出电压uO波形变得平缓，平均值提高。一、电容滤波器(C滤波器)电容滤波器组成和工作原理RLD1D4D3D2iOC~+uO=uC

+u

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直流稳压电源——滤波电路电工电子技术基础下一页上一页章目录

直流稳压电源——滤波电路经C滤波后uO

的波形

tuO

'

'

0

2

可见放电时间常数

=RLC越大，脉动越小，输出电压平均值越高，一般要求式中，T

是uO

的周期。这时，UO

1.2U。电工电子技术基础下一页上一页章目录

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直流稳压电源——滤波电路RLL

C~+u

二、电感电容滤波器(LC滤波器)

当通过电感线圈的电流发生变化时，线圈中要产生自感电动势阻碍电流变化，因而使负载电流和负载电压脉动大为减小。频率越高，电感越大，滤波效果越好，而后又经过电容滤波，使输出电压更为平直。电工电子技术基础下一页上一页章目录

直流稳压电源——滤波电路9.4稳压电路一、稳压管稳压电路引起电压不稳定原因是交流电源电压的波动和负载电流的变化。(1)当交流电源电压增加而使整流输出电压UI

随着增加时，负载电压UO

增加。UO

即为稳压管两端反向电压。当负载电压UO

稍有增加时，稳压管电流IZ

就显著增加，因此限流电阻R上电压降增加，以抵偿UI

增加，从而使UO

保持近似不变。IRRLCRIZDZIO+UO

+UI

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直流稳压电源——稳压电路(2)当电源电压保持不变，而负载电流增大时，电阻R上的电压降增大，负载电压UO

因而下降。只要UO

下降一点，稳压管电流IZ

就显著减小，使通过电阻R电流和电阻上电压降保持近似不变，因此负载电压UO

稳定不变选择稳压管取UZ=UO，UI=(2~3)UO,IZM=(1.5~3)ICMIRRLCRIZDZIO+UO

+UI

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直流稳压电源——稳压电路总结：反馈稳压过程二、串联反馈型稳压电路电工电子技术基础下一页上一页章目录

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直流稳压电源——稳压电路电工电子技术基础下一页上一页节首页章目录直流稳压电源任何电子设备都有一个共同电源电路，大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有电子设备必须在电源电路支持下才能正常工作。由于电子技术特性，电子设备对电源电路要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求电能，而且要求提供稳定直流电能。随着微电子技术发展，现代电子系统正在向节能型分布式电源系统发展。由于各用电设备有独立直流稳压电源，因此减少直流输电线路，提高了系统整体可靠性，避免了低电压、大电