1、 電子電路工作時(shí)都需要直流電源提供能量，電池因使用費(fèi)用高，一般只用于低功耗便攜式的儀器設(shè)備中。本章討論如何把交流電源變換為直流穩(wěn)壓電源，一般直流電源由如下部分組成： 整流電路是將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分整流電路是將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動直流電。的脈動直流電。 濾波電路是將脈動直流中的交流成分濾除，減濾波電路是將脈動直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分。少交流成分，增加直流成分。 穩(wěn)壓電路對整流后的直流電壓采用負(fù)反饋技術(shù)穩(wěn)壓電路對整流后的直流電壓采用負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓。進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓。1.1 單相橋式整流電路(1) (1) 工作原理工作原理 單相橋式整流

2、電路是最基本的單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，其將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，其電路如圖（電路如圖（a）所示。）所示。（a）橋式整流電路 （b）波形圖 輸出電壓是單相脈動電壓。通常用它的平均值與直輸出電壓是單相脈動電壓。通常用它的平均值與直流電壓等效。流電壓等效。輸出平均電壓輸出平均電壓為為（2）參數(shù)計(jì)算2202LO9 . 022dsin21VVttVVV 流過負(fù)載的平均電流為L2L2L9 . 022RVRVIL2L2LD45. 022RVRVII流過二極管的平均電流為2Rmax2VV二極管所承受的最大反向電壓1.2 1.2 單相半波整流電路單相半波整流電路 單相整流電路除橋式整流

3、電路外，還有單相半波和全波兩種形式。單相半波整流電路如圖(a)所示，波形圖如圖(b)所示。(a)電路圖 (b)波形圖 單相半波整流電路 根據(jù)圖15.04可知，輸出電壓在一個(gè)工頻周期內(nèi)，只是正半周導(dǎo)電，在負(fù)載上得到的是半個(gè)正弦波。負(fù)載上輸出平均電壓為2202LO45. 02)d(sin221VVttVVVL2L2LD45. 02RVRVII流過負(fù)載和二極管的平均電流為2Rmax2VV二極管所承受的最大反向電壓 單相全波整流電路如圖(a)所示，波形圖如圖(b)所示。1.3 單相全波整流電路 (a)電路圖 單相全波整流電路 (b)波形圖 根據(jù)圖15.05（b）可知，全波整流電路的輸出，與橋式整流電路

4、的輸出相同。輸出平均電壓為2202LO9 .022)d(sin21VVttVVVL2L2Lo9 . 022RVRVII流過負(fù)載的平均電流為2Rmax22VV 二極管所承受的最大反向電壓單相橋式整流電路的變壓器效率較高，總體性單相橋式整流電路的變壓器效率較高，總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。于直流電源之中。 濾波的基本概念交流電經(jīng)整流后成為單向脈動電壓，要將其變?yōu)檩^交流電經(jīng)整流后成為單向脈動電壓，要將其變?yōu)檩^為平滑的直流電，可通過濾波電路來改善其脈動性。為平滑的直流電，可通過濾波電路來改善其脈動性。 電容器C對直流開路，對交流

5、阻抗小，所以C應(yīng)該并聯(lián)在負(fù)載兩端。 電感器L對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此L 應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。 經(jīng)過濾波電路后，既可保留直流分量、又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。 2.1 電容濾波電路 現(xiàn)以單相橋式電容濾波整流電路為例來說明。電容濾波電路如圖所示，在負(fù)載電阻上并聯(lián)了一個(gè)濾波電容C。電容濾波電路 2.2 電感濾波電路 利用儲能元件電感器的電流不能突變的性質(zhì)，把電感與整流電路的負(fù)載L相串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。 電感濾波電路 波形圖硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的電路圖如硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的電路圖如圖圖所示。所示。 它是利用穩(wěn)壓二極它是利用穩(wěn)壓

6、二極管的反向擊穿特性穩(wěn)管的反向擊穿特性穩(wěn)壓的，由于反向特性壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變陡直，較大的電流變化，只會引起較小的化，只會引起較小的電壓變化。電壓變化。硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路3.1 3.1 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路(1) (1) 當(dāng)輸入電壓變化時(shí)如何穩(wěn)壓當(dāng)輸入電壓變化時(shí)如何穩(wěn)壓ZLR+=IIIRIVVVVVRIRIZO= 輸入電壓VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，從而使IZ增加，IR增加，使VR增加，從而使輸出電壓VO減小。這一穩(wěn)壓過程可概括如下： 這里VO減小應(yīng)理解為，由于輸入電壓VI的增加，在穩(wěn)壓二極管的調(diào)節(jié)下，使VO的增加沒有那么大而已。VO還是要增加一點(diǎn)的，這是一個(gè)有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。VIVOVZIZIRVRVO(2) (2) 當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)如何穩(wěn)壓當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)如何穩(wěn)壓 若若負(fù)載電阻RL減小，電流IL增加，必然引起IR的增加，即VR增加，從而使VZ=VO減小，IZ減小。IZ的減小必