电子技术基础 课件 第6章 直流电源

第6章直流稳压电源§6.1直流稳压电源的组成§6.2串联反馈式稳压电路1§6.1直流稳压电源的组成在电子电路及设备中，一般都需要稳定的直流电源供电。本章所介绍的直流电源为单相小功率电源，它能将频率为50Hz，有效值为220V的单相交流电压转换成为幅值稳定，输出电流为几十毫安以下的直流电压。2电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo整流电路滤波电路稳压电路整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压

uo的稳定。一、直流稳压电源的组成和功能3整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的电压。二、直流稳压电源的各部分工作原理常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式等。为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。1、整流电路41）、单相半波整流电路的工作原理u2>0时，二极管导通。iLu1u2aTbDRLuo忽略二极管正向压降：

uo=u2u1u2aTbDRLuoiL=0u2<0时，二极管截止,输出电流为0。uo=05uo输出电压波形：u1u2aTbDRLuoiL结论：

单相半波整流电路的特点：

1.简单易行，所用二极管数量少；

2.输出电压低，交流分量大，效率低。

3.因此该电路仅适用于整流电流较小，对脉动要求不高的场合。62）、单相桥式整流电路桥式整流电路+-u2正半周时电流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo（1）工作原理7桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路（1）工作原理8u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:A

D1

RL

D3

Bu2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:B

D2

RL

D4

A输出是脉动的直流电压！u2桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形uou2D4D2D1D3RLuoAB92、滤波电路滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。101）、电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。（1）滤波原理桥式整流电容滤波电路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–11（1）

RL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束没有电容时的输出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–12(2)RL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)u2tuot电容通过RL放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，uo会逐渐下降。au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–132）、电感滤波电路结构:

在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。电感滤波电路u2u1RLLuo14（1）滤波原理对直流分量:

XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量:

f

越高，XL越大,电压大部分降在XL上。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。Uo=0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：u2u1RLLuo15（2）电感滤波的特点整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。u2u1RLLuo16§6.2串联反馈式稳压电路整流滤波电路输出电压不稳定的主要原因：·负载变化；·电网电压波动。一、稳压二极管稳压电路稳压二极管171、硅稳压管的伏安特性O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。182、硅稳压管稳压电路电路组成和工作原理1.UI

不变，RL

减小RLILIRUOIZ基本不变2.RL不变，

UI升高UIUOIZURUO=UI-

UR基本不变UOUOIRURUOUO=UI-

UR稳压管稳压电路的特点：电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。19§6.3.1串联型稳压电路一、串联型稳压电路的结构这种稳压电路的主要回路是起调整作用的晶体管VT与负载RL串联，故称为串联型稳压电路。20二、工作原理达到稳压的目的UF与基准电压UREF相比较，其差值电压，经比较放大电路放大21电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路滤波电路稳压电