1、濾波濾波電路電路整流整流電路電路穩(wěn)壓穩(wěn)壓電路電路負(fù)負(fù)載載變壓變壓器器交流交流電源電源各部分電路輸出波形各部分電路輸出波形uo to to to to 2 3 uou2u2u1uDioioRLT 2 3 2U22U22U2Im 2 2 3 3 uDDu2正正半周半周負(fù)負(fù)uO t0 t t t 2 3 uOu2u2u1uDuDiOiODRLT 2 3 2U22U22U2Im 2 2 3 3 UO=0.45U2 ,IO=UORL =0.45U2RLID= IO ,UDRM=2U2U2=2.22 UOI2= Im2 ,I2=1.57 IO ,IO=Im ,000D1和和D3導(dǎo)通導(dǎo)通, ,D2和和D4截

2、止截止( (相當(dāng)于開路相當(dāng)于開路) )u2Tu1RLuoio+由變壓器由變壓器 T 和二極管和二極管 D1 D4 及負(fù)載及負(fù)載 RL 組成。組成。D4D3D2D1D2 和和 D4導(dǎo)通導(dǎo)通, , D1和和 D3 截止截止( (相當(dāng)于開路相當(dāng)于開路) ) u2Tu1RLD4D3D2uoioD1+ to to to to 2 3 2 3 2U22U22U2Im 2 2 3 3 uD1uD3uD4uD2UO = 0.9U2 ,0.9U2RLIO=UORL=UDRM =2U2 ,IO= 0.9I2 ,I2 = 1.11 IO , U2 =1.11 UO選用二極管的依據(jù)是選用二極管的依據(jù)是:ID 應(yīng)小于應(yīng)

3、小于IF (最大整流電流）最大整流電流）UDRM應(yīng)小于應(yīng)小于UR (最高反向工作電壓最高反向工作電壓)uOu2uDiOID = IO12二極管導(dǎo)通時(shí)給電容充電二極管導(dǎo)通時(shí)給電容充電, ,二極管截止時(shí)電容向負(fù)載放電二極管截止時(shí)電容向負(fù)載放電 u2Tu1RLD1D4D3D2uoioCuC濾波后輸出電壓濾波后輸出電壓 uo 的波形變得平緩的波形變得平緩, ,平均值提高。平均值提高。u2Tu1RLD1D4D3D2uOiOCuCtiDuO2U20tt1t4t3t22U2IO UO0.9U20.45U2全波整流電容濾波電路的外特性全波整流電容濾波電路的外特性 TUO =1.2U2RLC (35)200Tu

4、ou2RLL tUououo、oioi 2 3 u1uoIo外特性外特性0.9U2uo電感電感L L越大，濾波效果越好。越大，濾波效果越好。RLLC 濾波電路輸出電壓波形更為平滑，濾波電路輸出電壓波形更為平滑，濾波效果較好。濾波效果較好。Tuou2iou1L CTRL(1) CLC濾波器濾波器(2) CRC濾波器濾波器uou2iou1LC2C1TRLuou2iou1C2C1RTRLCUiRIRUZIZDZuou2iou1當(dāng)負(fù)載不變，電網(wǎng)電壓變化，如當(dāng)負(fù)載不變，電網(wǎng)電壓變化，如u2升高，有：升高，有：u2 Ui Uo(=UZ) IZ IRUo _UR Ui=UR+UO（1）在穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管通

5、常為反接；）在穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管通常為反接；（2）使用穩(wěn)壓管時(shí)必須串聯(lián)電阻。）使用穩(wěn)壓管時(shí)必須串聯(lián)電阻。UZ= UO IZmax 2 3 IOmax選擇時(shí)要注意留有充分的余量選擇時(shí)要注意留有充分的余量UoUi由四個(gè)環(huán)節(jié)組成由四個(gè)環(huán)節(jié)組成復(fù)合管復(fù)合管RLUOUiIOT1UZR3DZN+T2運(yùn)放運(yùn)放利用三極管利用三極管 T1 和和 T2 構(gòu)成復(fù)合管構(gòu)成復(fù)合管擴(kuò)大輸出電流；擴(kuò)大輸出電流；利用運(yùn)放利用運(yùn)放 N 提高穩(wěn)壓電路靈敏度和溫度穩(wěn)定性。提高穩(wěn)壓電路靈敏度和溫度穩(wěn)定性。R1R2RPUiUO21CW7800CW79001+23_2_31金屬殼封裝引腳金屬殼封裝引腳正輸出正輸出負(fù)輸出負(fù)輸出Uo = 1

6、2VCW7812123Co+UiCi可根據(jù)需要可根據(jù)需要, 選用選用CW78XX, 則則 Uo = XX V。CW7915CW7815CO+15V15VUO1選用不同穩(wěn)壓值的選用不同穩(wěn)壓值的 78XX 和和 79XX, 可構(gòu)成可構(gòu)成同時(shí)輸出不對稱正、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路同時(shí)輸出不對稱正、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路。UiUO1CiCOCiUoCW7812+3UiCiCODZUZR輸出電壓輸出電壓 UO = UXX + UZ UXXUxxCiCo+R1R2CW78UXX此電路既提高了輸出電壓此電路既提高了輸出電壓Uo, ,又使又使Uo成為可調(diào)成為可調(diào)。UoUiCW7800123UiUOCiCORLTIoICI2

7、當(dāng)負(fù)載電流當(dāng)負(fù)載電流 Io 小于穩(wěn)壓器電流小于穩(wěn)壓器電流 I2 = 1 5 時(shí)時(shí)，三極管三極管 T 截止截止 當(dāng)負(fù)載當(dāng)負(fù)載電流電流 Io I2 時(shí)時(shí), , T 導(dǎo)通導(dǎo)通, , R則有則有AGKJ1J2J3AKGPNPN陽極陽極陰極陰極控制極控制極晶閘管是一種晶閘管是一種大功率的半導(dǎo)大功率的半導(dǎo)體器件。其內(nèi)體器件。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為：部結(jié)構(gòu)為：四層半導(dǎo)體，四層半導(dǎo)體，三個(gè)三個(gè) PN結(jié)結(jié)。文字符號為文字符號為 TT第第4章章 4.6PNPNKGAA(PNP)(NPN)K GT2T1APNPNP NKG第第4章章 4.6 為了說明晶閘管的導(dǎo)通原理為了說明晶閘管的導(dǎo)通原理, 將晶閘管等效為由將晶閘管等效為由

8、T1 (NPN型型) 和和T2 (PNP型型) 兩個(gè)三極管聯(lián)接而成兩個(gè)三極管聯(lián)接而成 , 每個(gè)每個(gè)三極管的基極與另一個(gè)三極管的集電極相聯(lián)。三極管的基極與另一個(gè)三極管的集電極相聯(lián)。 IG+IC2 流入流入T1的基極作再次放大的基極作再次放大, ,如此循環(huán)形成強(qiáng)正反饋如此循環(huán)形成強(qiáng)正反饋 , , 很快使很快使T1和和T2達(dá)到飽和導(dǎo)通。達(dá)到飽和導(dǎo)通。 當(dāng)加入電源當(dāng)加入電源EA和和EG后后, , 使晶閘管的陽極和控制極均加使晶閘管的陽極和控制極均加正向電壓正向電壓, ,因而因而T1正偏導(dǎo)通正偏導(dǎo)通, ,IG= IB1, , 而而IC1= 1IB1即是即是 IB2, , EGKGT2T1AREAIG 1

9、IB1 1 2IB1A(PNP)(NPN)KGT2T1第第4章章 4.6 此時(shí)此時(shí), , 若去掉觸發(fā)電壓若去掉觸發(fā)電壓, , 晶晶閘管仍可依靠正反饋維持晶閘管導(dǎo)通閘管仍可依靠正反饋維持晶閘管導(dǎo)通, , 控制極失去作用。控制極失去作用。經(jīng)經(jīng)PNP管管T2 作進(jìn)一步放大作進(jìn)一步放大, , 形成集電極電流形成集電極電流 IC2 = 1 2IB1, ,IB1CBA0IHIU導(dǎo)通導(dǎo)通IG=0IG1IG2阻斷阻斷UBRIRIG增加增加UBO反向特性反向特性正向特性正向特性UBO 正向轉(zhuǎn)折電壓正向轉(zhuǎn)折電壓UBR 反向轉(zhuǎn)折電壓反向轉(zhuǎn)折電壓IG 觸發(fā)電流觸發(fā)電流IH 維持電流維持電流陽極和陰極間加陽極和陰極間加

10、正向電壓；正向電壓；控制極和陰極間加控制極和陰極間加正向觸正向觸 發(fā)電壓。發(fā)電壓。兩個(gè)條件必兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足須同時(shí)滿足第第4章章 4.60IUT2T1GT1T2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)雙向晶閘管可等效為雙向晶閘管可等效為兩個(gè)反向并聯(lián)的晶閘兩個(gè)反向并聯(lián)的晶閘管管,可實(shí)現(xiàn)雙向?qū)??？蓪?shí)現(xiàn)雙向?qū)ā７蔡匦苑蔡匦訲1T2G符號符號第第4章章 4.6IT2T1 _GiOuOuG t tuOuGuG 觸發(fā)電壓觸發(fā)電壓uO 輸出電壓輸出電壓 單相半控橋式整流電路由兩單相半控橋式整流電路由兩個(gè)晶閘管和兩個(gè)二極管組成。個(gè)晶閘管和兩個(gè)二極管組成。 觸發(fā)角觸發(fā)角 導(dǎo)通角導(dǎo)通角iO正半周正半周 T1和和D2導(dǎo)通導(dǎo)通負(fù)半周負(fù)半

11、周 T2和和D1導(dǎo)通導(dǎo)通D1T1T2D2 t0u2u2RL00第第4章章 4.6u12U2iOuOuG t tRL 觸發(fā)角觸發(fā)角 導(dǎo)通角導(dǎo)通角 tu2IO = UO /RLIT = ID= IO/2 ,輸出電壓、電流平均值輸出電壓、電流平均值UO = 0.9U221+cos UTRM=UDRM =2U2晶閘管、二極管的電流晶閘管、二極管的電流平均值和最大反向電壓平均值和最大反向電壓uOuGD1T1T2D2u2iO000第第4章章 4.6u12U2過載能力差！過載能力差！ 使用時(shí)必須加入使用時(shí)必須加入。將將 并聯(lián)在晶閘管兩端及負(fù)載端即是并聯(lián)在晶閘管兩端及負(fù)載端即是 一種常用的簡單有效的過壓保護(hù)措

12、施一種常用的簡單有效的過壓保護(hù)措施。RLLDRCRCRCRC第第4章章 4.6發(fā)射極發(fā)射極EPN 結(jié)結(jié)N型硅片型硅片B1B2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)符號符號EB1 B2EB1B2DRB2RB1A等效電路等效電路第二第二基極基極第一第一基極基極第第4章章 4.6DRB2RB1REUEUBBEEUEUpUVIEIVIPIE2. 當(dāng)發(fā)射結(jié)電壓當(dāng)發(fā)射結(jié)電壓UEUP時(shí)時(shí), 單結(jié)晶體管導(dǎo)通；單結(jié)晶體管導(dǎo)通； 若管子導(dǎo)通后若管子導(dǎo)通后UEUV時(shí)時(shí), 單結(jié)晶體管截止。單結(jié)晶體管截止。1. 在點(diǎn)在點(diǎn)P、V之間之間, 單結(jié)晶體管呈現(xiàn)負(fù)阻特性。單結(jié)晶體管呈現(xiàn)負(fù)阻特性。第第4章章 4.6充充電電RR2R1C放放 電電 uGuGUBB

13、uGuCUPUV0tt當(dāng)電容放電至當(dāng)電容放電至ucUV時(shí)時(shí)單結(jié)晶體管截止單結(jié)晶體管截止, ,電容電容重新重新充電充電。當(dāng)電容充電到當(dāng)電容充電到ucUp時(shí)時(shí),單結(jié)晶體管導(dǎo)通單結(jié)晶體管導(dǎo)通, ,經(jīng)經(jīng)R1放電放電; ;循環(huán)往復(fù)循環(huán)往復(fù),在電阻在電阻R1上形成觸發(fā)脈沖上形成觸發(fā)脈沖uG 。0第第4章章 4.6uOucuGuZRLLu1u21u22RpRD3D4D5D6D2DD1T1T2R2R1同步觸發(fā)：單結(jié)晶同步觸發(fā)：單結(jié)晶體管觸發(fā)電路與晶體管觸發(fā)電路與晶閘管半控橋式整流閘管半控橋式整流電路由同一變壓器電路由同一變壓器供電供電 ,可保證可保證uZ與與uO 同時(shí)過零。同時(shí)過零。調(diào)整電位器調(diào)整電位器Rp,

14、 可可改變電容改變電容 C 的充電的充電時(shí)間常數(shù)即調(diào)整了時(shí)間常數(shù)即調(diào)整了主電路的控制角主電路的控制角 。(1) 電路組成電路組成第第4章章 4.6DZCR1 t t t tLRpRD uOucuGRLD3D4D5D6D2DD1T1T2R2uZuCuZuGuO(2) 工作波形工作波形第第4章章 4.6u1u21u22DZC t t t t 由工作波形可見：由工作波形可見：當(dāng)電壓當(dāng)電壓uZ過零時(shí)，電容過零時(shí)，電容放電到零，使每個(gè)周期放電到零，使每個(gè)周期uC都從零開始充電，因都從零開始充電，因此此uZ在每個(gè)半周產(chǎn)生的在每個(gè)半周產(chǎn)生的第一個(gè)觸發(fā)脈沖的時(shí)間第一個(gè)觸發(fā)脈沖的時(shí)間均相同，可保證晶閘管均相同，

15、可保證晶閘管的控制角的控制角 相同。相同。 uCuZuGuO(3) 同步觸發(fā)同步觸發(fā)第第4章章 4.6習(xí)題濾波電路；穩(wěn)壓電路濾波電路；穩(wěn)壓電路變壓器變壓器;整流電路整流電路;1. 1. 一個(gè)直流穩(wěn)壓電源應(yīng)該由以下幾部分組成一個(gè)直流穩(wěn)壓電源應(yīng)該由以下幾部分組成:_:_。2. 普通晶閘管控制極的作用是普通晶閘管控制極的作用是( ）。）。(a) 加正向電壓觸發(fā)晶閘管使其導(dǎo)通加正向電壓觸發(fā)晶閘管使其導(dǎo)通(b) 加反向電壓使晶閘管可靠的截止加反向電壓使晶閘管可靠的截止(c) 使陽極電流與控制極電流保持線性關(guān)系實(shí)現(xiàn)電流放大作用使陽極電流與控制極電流保持線性關(guān)系實(shí)現(xiàn)電流放大作用a3. 三個(gè)整流電路如圖三個(gè)整

16、流電路如圖1所示，變壓器所示，變壓器 副邊電壓副邊電壓u2 = 2 U2sin t V，負(fù)載電壓，負(fù)載電壓u0的波形如圖的波形如圖2所示，符合該波形的整流電路是所示，符合該波形的整流電路是1中的中的（ ）。）。b+u2u2u0D1D2RL(a)+u2D1D2D3D4RL+u0(b)+u2D1D2D3D4RL+u0(c)圖 10 tu0 2 3 2U2圖 24. 4. 電路及電壓電路及電壓u 、信號、信號ug波形如圖波形如圖4所示。所示。畫出輸出電壓畫出輸出電壓uO波形，波形，其導(dǎo)通角其導(dǎo)通角= =。 uOug t000100u/V t tD4TD3RLD2D1+ + uOuug圖圖4 4 5.

17、 整流濾波電路如圖所示，二極管是理想元件，電容整流濾波電路如圖所示，二極管是理想元件，電容C = 500F，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻RL= 5k ，開關(guān)，開關(guān)S1閉合、閉合、S2斷開時(shí)，直流電斷開時(shí)，直流電壓表（壓表（V）的讀數(shù)為）的讀數(shù)為141.4V，求：，求：(1) 開關(guān)開關(guān)S1閉合、閉合、S2斷開時(shí)，斷開時(shí)，直流電流表（直流電流表（A）的讀數(shù)；）的讀數(shù)；(2) 開關(guān)開關(guān)S1斷開、斷開、S2閉合時(shí)，直流電閉合時(shí)，直流電流表（流表（A）的讀數(shù)；）的讀數(shù)；(3) 開關(guān)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，直流電流表（均閉合時(shí)，直流電流表（A）的讀數(shù)。的讀數(shù)。(設(shè)電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻為無窮大設(shè)電流表內(nèi)阻為零，

18、電壓表內(nèi)阻為無窮大)。 +u2uAV+u0CRLS1S26. 圖圖6是由三端集成穩(wěn)壓器是由三端集成穩(wěn)壓器W7805組成的直流穩(wěn)壓電路組成的直流穩(wěn)壓電路,輸入輸入電壓電壓Ui =16V, W7805的直流輸出電壓是的直流輸出電壓是5V,IW=9mA,試求輸出試求輸出電壓電壓Uo。Uo W7805123Co+UiCiR1 R2 130 82 IW圖圖6 624v8VW7815UO1W79051233121000F1000F0.33F0.33F1F1F+UO27 . (1)說明圖說明圖7電路中電路中、部分的名稱。部分的名稱。 (2)估算估算 和和 的數(shù)值的數(shù)值,并求并求UO1和和UO2。+UO1UO2+UO1UO2圖圖78、可以提高輸出電壓的可調(diào)穩(wěn)壓電路如圖、可以提高輸出電壓的可調(diào)穩(wěn)壓電路如圖8所示。所示。求輸出電壓求輸出電壓 UO的可調(diào)范圍。的可調(diào)范圍。 A2UO uiW7809C1C23k 5k 1k +圖圖89. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中負(fù)載穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中負(fù)載RL=600，要求輸出直，要求輸出直流電壓流電壓UL=6V，橋式蒸餾，電容濾波后的電壓為，橋式蒸餾，電容濾波后的電壓為18V。（。（1）畫出此橋式整流、電容濾波、穩(wěn)壓管）畫出此橋式整流、電容濾波、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路；（穩(wěn)壓電路；（2）若穩(wěn)壓管穩(wěn)定電流）若穩(wěn)壓管穩(wěn)定電流IZ=10mA，求，求限流電阻限流電阻R的值；（的值；（3）求整