學習單元二直流穩(wěn)壓電源的制作

項目一固定輸出直流穩(wěn)壓電源的制作任務三識讀電路原路圖及裝配圖

學習目標

[知識目標]1、掌握直流穩(wěn)壓電源組成及各部分作用2、掌握整流電路類型及電路構成3、理解整流電路的工作原理4、了解濾波電路類型及電路構成5、掌握具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成及各部分作用學習目標

[能力目標]1、能準確說出直流穩(wěn)壓電源中各電路的主要元件；2、能正確識別三種整流電路；3、能正確識別濾波電路；4、能說出串聯(lián)穩(wěn)壓電路中各元件的作用；學習目標

[情感態(tài)度價值觀]1、培養(yǎng)學生分析整流電路的能力；2、培養(yǎng)學生認識整流電路中元件作用的能力；3、培養(yǎng)學生計算電路參數(shù)的能力；一、直流穩(wěn)壓電源方框圖：uiu1U2U3U4電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路負載任務三識讀電路原路圖及裝配圖

1、直流穩(wěn)壓電源的組成：

電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路

（1）電源變壓器：將電網(wǎng)電壓變?yōu)樗璧慕涣麟妷?。?）整流電路：將交流電壓轉換為單方向的脈動電壓。（3）濾波電路：對整流電路輸出的脈動直流進行濾波，使之成為含交變成份很小的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：維持輸出直流電壓的基本穩(wěn)定。二、直流穩(wěn)壓電源各部分的作用及主要元件：整流：將交流電變成脈動直流電的過程。常見的整流電路：半波整流電路全波整流電路橋式整流電路三、工作原理：1、半波整流電路

（1）電路構成：

（2）工作原理：

u2正半周：

a為正b為負D導通——RL上正下負IO

——形成IO：aDRLb——RL上無電流u2負半周：D截止a為負b為正——輸出電壓UO＝0結論：在交流電壓一個周期內(nèi)，晶體二極管半個周期導通，半個周期截止。由于該電路輸出的脈動直流電壓的波形是輸入的交流電壓波形的一半，故稱為半波整流電路。IO

（3）基本參數(shù)：

①整流輸出電壓平均值UO：

②整流電流的平均值IO：

①流過整流管正向平均電流IF：②整流管最大反向電壓URM：整流管D的電壓與電流：

負載RL的直流電壓與電流：UO＝0.45U2URM＝U2IF＝IO已知：UO＝24VIO＝8A求：IFURM

解：IF＝IO＝8A

U2=2.22UO＝2.22×24＝53VURM＝U2＝1.41×53＝75V

答：流過二極管的電流為8A。二極管所承受的最大反向電壓為75V。

例：在半波整流電路中，負載電壓為24V，流過負載的電流為8A。試求二極管通過的電流和承受的最大反向電壓。2、全波整流電路

（1）電路構成：

（2）工作原理：a為正b為負形成IO1：aD1RL中心抽頭RL上正下負u2正半周：

Io1

D1導通、D2截止

u2負半周：a為負b為正：IO2：bD2RL中心抽頭RL上正下負Io2

D1截止、D2導通在交流電一個周期內(nèi)，二極管D1和D2交替導通。負載RL上總有同一方向電流流過。因此負載RL得到全波脈動直流電壓。結論：Io1

Io2

（3）基本參數(shù)：

①整流輸出電壓平均值UO：

②整流電流的平均值IO：

①流過整流管正向平均電流IF：②整流管最大反向電壓URM：整流管D的電壓與電流：

負載RL的直流電壓與電流：

UO＝0.45×2＝0.9U2URM＝2U2已知：UO＝15VIO＝90mA求：IFURM

解：

U2=1.11UO＝1.11×15＝17VURM＝2U2＝2.82×17＝48V

答：流過二極管的電流為45mA。二極管所承受的最大反向電壓為48V。

例：在全波整流電路中，負載電壓為15V，流過負載的電流為90mA。求二極管通過的電流和承受的最大反向電壓。3、橋式整流電路

（1）電路構成：

（2）工作原理：

u2正半周：

a為正b為負

D1、D3導通，D2、D4截止Io1

形成IO1：aD1RLD3b

RL上正下負

u2負半周：a為負b為正

D2、D4導通，D1、D3截止形成IO2：bD2RLD4a

RL上正下負Io2

Io1

結論：Io2

在交流電一個周期內(nèi)，四個二極管中兩個兩個輪流導通。負載RL上總有同一方向電流流過。因此負載RL得到全波脈動直流電壓。（3）基本參數(shù)：

①整流輸出電壓平均值UO：

②整流電流的平均值IO：

①流過整流管正向平均電流IF：②整流管最大反向電壓URM：整流管D的電壓與電流：

負載RL的直流電壓與電流：

UO＝0.9U2URM＝U2已知：RL＝2KΩIO＝5mA求：U2IFURM

解：

UO=RLIO＝2×103×5×10-3＝10V例：橋式整流電路中，負載電阻為2千歐，直流電流為5毫安。計算（1）電源變壓器次級電壓。（2）二極管通過的電流和承受的最大反向電壓。

U2＝1.11UO＝1.11×10＝11VURM＝U2＝1.41×11＝16V答：變壓器次級電壓為10V。極管通過的電流為2.5mA,二極管承受的最大反向電壓為16V。（二）濾波電路

濾波電路作用：濾除脈動直流電中的交流成份

常用的濾波電路：

電容濾波電路電感濾波電路T型濾波電路

Π型濾波電路1、電容濾波電路——適用于小電流電路

（1）具有電容濾波的半波整流電路

電路結構：

（C與RL并聯(lián)）工作原理：

（1）u2正半周（0~t1）：

t1

D導通——C充電:上正下負U2

（2）u2正半周（t1~t2）：

t2

D截止（U2＜UC）

——C放電

t1

t2

（3）u2負半周（t2~t3）：

t3

D截止

——C放電

t1

t2

t3

（4）u2正半周（t3~t4）：

t4

D仍截止（U2＜UC）

——C放電

t5

（5）u2正半周（t4~t5）：

D導通（U2＞UC）

—C充電:上正下負U2

基本參數(shù)：

①濾波后的直流電壓平均值UO：

②濾波后的電流平均值IO：

③流過整流管正向平均電流IF：④整流管最大反向電壓URM：UO＝（1.1~1.2）U2IF＝IO一般?。篣O＝1.2U2URM＝2U2⑤濾波電容C：一般取：（2）具有電容濾波的全波整流電路

（3）具有電容濾波的橋式整流電路

2、電感濾波電路——適用于大電流電路

（1）具有電感濾波的半波整流電路

（L與RL串聯(lián)）（2）具有電感濾波的全波整流電路

（3）具有電感濾波的橋式整流電路

3、T型濾波電路——適用于大電流電路

由于T型濾波電路是電感與電容濾波電路的組合，所以，它兼具二者的優(yōu)點。對較大范圍的負載電流都有較好的濾波特性，并對二極管不產(chǎn)生電流沖擊。

4、Π型濾波電路——適用于小電流電路

LC-—Π型濾波RC-—Π型濾波

1、穩(wěn)壓電路的作用

當電源電壓波動及負載變化時，會引起整流濾波電路輸出電壓的變化，因此必須進行穩(wěn)壓。2、穩(wěn)壓電路的類型

串聯(lián)穩(wěn)壓電路

并聯(lián)穩(wěn)壓電路

（三）穩(wěn)壓電路3、簡單的串聯(lián)式穩(wěn)壓電路

（1）電路結構：

（2）各元件作用：

①調(diào)整管V：調(diào)整c、e間電壓。

②穩(wěn)壓二極管VS：固定、調(diào)整V的基極電位。

③Rb：是VS的限流電阻，又是V的偏置電阻。

（3）穩(wěn)壓過程：

ui

UOUbe（UVS不變）IBIBIcICUceUO輸出電壓保持穩(wěn)定整流濾波RLui

取樣電路

4、具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)穩(wěn)壓電路

（1）方框圖：基準電壓

比較放大器調(diào)整管（2）各部分作用：

①取樣電路：取出輸出電壓的一部分。

②基準電壓：提供一個穩(wěn)定的標準電壓，作為調(diào)整、比較的標準。③比較放大器：比較取樣電壓相對基準電壓的變化。

④