第10章直流电源 本章要点 1.直流稳压电源的组成及各部分的作用。 2单相半波及单相桥式整流电路的分析和估算。 3电容滤波电路的分析和估算。 4稳压管稳压电路的分析和限流电阻的估算
第10章 直流电源 本章要点： 1.直流稳压电源的组成及各部分的作用。 2.单相半波及单相桥式整流电路的分析和估算。 3.电容滤波电路的分析和估算。 4.稳压管稳压电路的分析和限流电阻的估算
§10.1直流稳瓜电源的组誠各部分的作用 直流电源是能量转换电路,将220V(或380V) 50Hz的交流电转换为直流电。 电源 整流「°滤波 稳压 50HZ。变压器 电路。。电路 电路 △ 1)负载变化输出电 改变电压值交流变豚减小压基本不变 通常为降压/动的直流脉动2)电网电压变化输 半波整流 全波整流 出电压基本不变 在分析电源电路时要特别考虑的两个问题:允许 电网电压波动±10%,且负载有一定的变化范围
§10.1 直流稳压电源的组成各部分的作用 改变电压值 通常为降压 交流变脉 动的直流 减小 脉动 1) 负载变化输出电 压基本不变； 2) 电网电压变化输 出电压基本不变。 直流电源是能量转换电路，将220V（或380V） 50Hz的交流电转换为直流电。 半波整流 全波整流 在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许 电网电压波动±10％，且负载有一定的变化范围
§10.2整流电路 u 、单相半波整流电路 1、工作原理 A 220V 50HZ R t B 设:L2=√2U2 sin oty 当u2>0时,D导通up2=0u=u2 当u2<0时,D截止i=0u=0u=u2 由输出电压波形知输出电压为单向脉动直流电
当u2>0时，D导通 uD=0 u0=u2 由输出电压波形知输出电压为单向脉动直流电 当u2<0时，D截止 i0=0 u0=0 uD=u2 设： u2 = 2U2 sint V §10.2 整流电路 一、单相半波整流电路 1、工作原理 + － + －
2、Uo(A)和l1(A)的估算 U O(AV √U2 sin o td(ot) 2πJ0 2U U O(AV ≈0.45U O(AV) 0.45U 4πO L(AVI ≈ R R L L 考虑到电网电压波动蒲为 3、二极管的选择±10%,二极管的极限参数戽满足 Um=√2U2 0.45U Ⅰ>1.1 0.45U D(AV L(AV)≈ 例1: R U >112U
2 sin ( ) 2 1 2 0 U U td t π π O(AV) = L L O(AV) L(AV) R U R U I 45 2 0. = 3、二极管的选择 L D(AV) L(AV) R U I I 45 2 0. = URmax = 2U2 2 2 1.1 2 0.45 1.1 10% U U R U I R L F ，二极管的极限参数应满 足 考虑到电网电压波动范围 为 2 2 0.45 2 U U U = π O(AV) 2、UO（AV）和 IL（AV）的估算 例1： 解：
102单相桥式整流电路 松A 50HZ R D3 设:u,=√2U, sin ot 的-0时:A→D1→R→D3→B D2-D4 DD3导通u=un3=0u=u2 D2D4截止in2=in=0up2=uD4=l2 2A D2D4导通un2=uDA=0u0=2 DD3截止ib=i2=0un1=u1 D32
设： u2 = 2U2 sint V D1D3导通 uD1=uD3=0 u0=u2 D2D4截止 iD2=iD4=0 uD2=uD4 =u2 u2>0时：A→D1→RL→D3→B + － D2D4导通 uD2=uD4=0 u0 =u2 D1D3截止 iD1=iD3=0 uD1=uD3 =u2 u2<0时：B →D2→RL→D4→ A + － 10.2.2、单相桥式整流电路
2.输出电压平均值W和输出电流平均值I人 2√2U P(AV S O 2≈0.92 l U-2s0o60o△≌△ 0.9U7 iD1 I O(AV) ≈ 2 (A V) L 31D2 D4
2.输出电压平均值UO(AV)和输出电流平均值IO(AV) L L O(AV) L(AV) R U R U I 9 2 0. = 2 2 0.9 2 U U U = π 2 O(AV) 2 sin ( ) 1 2 U U td t π π 0 O(AV) =
3.二极管的选择° D1~D4 220V √2U2 50HZ rill Rmax DA11√2U2 例2
3.二极管的选择 URmax = 2U2 L L(AV) D(AV) R I U I 45 2 0. 2 = 2 2 1.1 2 0.45 1.1 10% U U R U I R L F ，二极管的极限参数应满 足 考虑到电网电压波动范围 为 例2：解：
§10.3滤波电路 10.3.1、电容滤波电路 A ++l1 220V 50HZ R B 1滤波原理 设:l2=√2U2 sin ot 注意:二极管两端的电压mD=l2-u 当n2>u2时,D导通uo=u=u2(充电) 当u2≤u时,D截止4n=l=2U2e8(放电)
10.3.1、电容滤波电路 1.滤波原理 设： 注意：二极管两端的电压 当u2>uc时，D导通 u0 =uc =u2 (充电) u2 = 2U2 sint V uD = u2 − uC (放电) R C t C L u u U e − 当 0 = = 2 2 u2<uc时，D截止 uC §10.3 滤波电路
当0u2D导通,=u=2 当t≤tt2时,u2u2D导通,uD=u=2 波形如图所示: A +l1 220V 50HZ Rlluc B OD导通0截止D导通 0 t 丶D截止 D导通
当0uc D导通，u0=uc=u2 当t1uc D导通，u0=uc=u2 波形如图所示： R C t C L u u U e − 0 = = 2 2 uC
桥式蓬流波电蹈 充电 220V 按指数规律下降 50HZ Rollo 工作原理 当a2|>u时,有一对二极管导通对电容充电,τ充电非常小。 当a2<l时,所有二极管均截止电容通过R放电,τ放电=RC C越大,R越大,τ放电越大,曲线越平滑, 脉动越小,输出电压平均值越大。 RC大/RC小 整流电路有内 阻时的波形 适合于小电流负载。°
工作原理 当 u2 uC 时，有一对二极管导通，对电容充电， 充 电非常小。 当 u2 uC 时，所有二极管均截止，电容通过RL放电， 放 电 = RL C。 充电 按指数规律下降 C 越大， RL越大， τ放电越大，曲线越平滑， 脉动越小，输出电压平均值越大 。 整流电路有内 阻时的波形 桥式整流滤波电路 适合于小电流负载