第五章 直流稳压电源
第五章 直流稳压电源
在生产、生活和科学实验中，主要 采用交流电，但在某些场合，例如电解、 电镀、蓄电池的充电、直流电动机等， 都需要直流电源供电。此外，在电子线 路和自动控制装置中还需要用非常稳定 的直流电源电压。为了得到直流电，除 了用直流发电机外，目前广泛采用各种 半导体直流电源
在生产、生活和科学实验中，主要 采用交流电，但在某些场合，例如电解、 电镀、蓄电池的充电、直流电动机等， 都需要直流电源供电。此外，在电子线 路和自动控制装置中还需要用非常稳定 的直流电源电压。为了得到直流电，除 了用直流发电机外，目前广泛采用各种 半导体直流电源
半导体直流电源由整流变压器、整流电路、滤波电路、稳压电 路等环节组成。 整流电路 滤波电 稳压电 路 路 整流变压器Tr:将交流电源电压山，变换为符合整流要求的交流 电压2。 整流电路：将交流电压山变换为单向脉动的直流电压西。 滤波电路：将单向脉动直流电压变换为脉动较小的直流电压 14 稳压电路：在交流电源电压波动及负载变化时，使直流输出电 压山，稳定
半导体直流电源由整流变压器、整流电路、滤波电路、稳压电 路等环节组成。 整流变压器Tr：将交流电源电压u1变换为符合整流要求的交流 电压u2。 滤波电路：将单向脉动直流电压u3变换为脉动较小的直流电压 u4。 整流电路：将交流电压u2变换为单向脉动的直流电压u3。 稳压电路：在交流电源电压波动及负载变化时，使直流输出电 压uo稳定。 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo Tr
§1整流电路 整流电路的作用是将交流电压变换为单向脉动的直流 电压。常见的小功率整流电路有：单相半波、全波、桥式 和倍压整流等，这些整流电路主要应用在电子仪器中。在 要求整流功率较大的场合，采用单相整流电路，会造成三 相电网负载的不平衡，影响供电质量，这时应采用三相桥 式整流电路。 在整流电路中，整流元件为二极管，为分析问题简单 起见，可把二极管当作理想元件来处理，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 整流电路的作用是将交流电压变换为单向脉动的直流 电压。常见的小功率整流电路有：单相半波、全波、桥式 和倍压整流等，这些整流电路主要应用在电子仪器中。在 要求整流功率较大的场合，采用单相整流电路，会造成三 相电网负载的不平衡，影响供电质量，这时应采用三相桥 式整流电路。 在整流电路中，整流元件为二极管，为分析问题简单 起见，可把二极管当作理想元件来处理，即二极管的正向 导通电阻为零，反向电阻为无穷大
1单相半波整流电路 >0时： 二极管正向导通， i。≠0 忽略二极管正向压降， 则 u。=u u<0时： 二极管反向截止， i,=0 所以 u。=0
1 单相半波整流电路 忽略二极管正向压降， 则 uo =u + - 所以 uo=0 - + u>0时： 二极管正向导通， io≠0 u<0时： 二极管反向截止， io=0 ～ u a Tr b D RL uo io ～ u a Tr b D RL uo io
u。、i,的波形与平均值 设：u=√2 sin ot U。 hndor) =0.45U 二极管的 二7 极管的最高 平均电流 反向电压 1。 U =0.45 U R R 1=1。 U DRM =V2U
～ u a Tr b D RL uo io t uo io t u 2 3 uo、io的波形与平均值 设:u = 2U sin t U U U t d t o 0.45 2 sin ( ) 2 1 0 = = L L o o R U R U I = = 0.45 D o I = I UDRM = 2U 二极管的 平均电流 二极管的最高 反向电压
2单相桥式整流电路 >0时： D1、D3正向导通，D2、D4反向截止， io>0,u,=>0
2 单相桥式整流电路 u>0时： D1、D3正向导通，D2、D4反向截止， io>0 ，uo =u>0 D4 D2 D1 D3 RL a b ～ Tr u uo io + -
0,4。=->0
u0 ，uo =-u>0 D4 D2 D1 D3 RL a b ～ Tr u uo io - +
o、i,的波形与平均值 设：u=√2 sin wt U。=2×0.45U=0.9UU =0. U AA 12R RL
t t u 2 3 uo、io的波形与平均值 设:u = 2U sin t Uo = 20.45U = 0.9U L L o o R U R U u I = = 0.9 o io
二极管的平均电流 Ip 二极管的最高反向电压 UDRM =2U
D4 D2 D1 D3 RL a b ～ Tr u uo io D o I I 2 1 = UDRM = 2U 二极管的平均电流 二极管的最高反向电压