直流穩(wěn)壓電源4-2直流穩(wěn)壓電源汽車(chē)蓄電池是直流電源，必須用直流電源對(duì)其進(jìn)行充電；如果是交流電源，必須先將其轉(zhuǎn)換為直流電源才能為蓄電池充電。直流穩(wěn)壓電源的作用就是把交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電，所以也稱(chēng)其為（AC/DC）變換器。直流穩(wěn)壓電路主要由整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖4-2-1所示。4-2直流穩(wěn)壓電源將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的過(guò)程稱(chēng)為整流，具有單向?qū)щ娦缘亩O管是最常用的整流元件。一、整流電路1.?單相橋式整流電路單相橋式整流電路通常由一個(gè)降壓變壓器、四只整流二極管和一個(gè)負(fù)載組成，如圖4-2-2所示。4-2直流穩(wěn)壓電源當(dāng)

u2

為正半周時(shí)，設(shè)A

端為正，B端為負(fù)，則二極管VD1、VD3導(dǎo)通，VD2、VD4截止，電流通路如圖4-2-2a中實(shí)線(xiàn)所示，RL

上的電流方向?yàn)橛缮舷蛳?，電壓極性為上正下負(fù)。當(dāng)u2為負(fù)半周時(shí)，設(shè)B

端為正，A

端為負(fù)，二極管VD2、VD4導(dǎo)通，VD1、VD3截止，電流通路如圖4-2-2a中虛線(xiàn)所示，RL

上的電流方向和電壓極性與u2

正半周時(shí)相同。單相橋式整流電路負(fù)載上得到的脈動(dòng)直流電壓在一周內(nèi)的平均值為UL=0.9U2單相橋式整流電路具有變壓器利用率高、平均直流電壓大和脈動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，所以得到了廣泛應(yīng)用。4-2直流穩(wěn)壓電源2.?三相橋式整流電路一般的直流電源采用單相整流電路，較大容量的直流電源則采用三相整流電路。三相橋式整流電路如圖4-2-3所示，電源變壓器一次繞組接成△形，二次繞組接成形。VD1、VD2、VD3共陰極連接，VD4、VD5、VD6共陽(yáng)極連接。4-2直流穩(wěn)壓電源三相橋式整流電路工作波形如圖4-2-4所示。4-2直流穩(wěn)壓電源3.硅整流堆將硅整流器件按某種整流方式連接后封裝成一體就制成硅整流堆，簡(jiǎn)稱(chēng)硅堆。采用硅整流堆構(gòu)成整流電路占用線(xiàn)路板空間小，安裝方便，可靠性好。硅整流堆器件品種較多，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，低壓小電流硅堆的整流二極管按半橋或全橋方式組合，簡(jiǎn)稱(chēng)橋堆，通常采用塑料或陶瓷封裝；大電流硅堆則采用特殊工藝制造，通常采用金屬封裝，有的還直接帶有散熱器。常見(jiàn)硅堆外形如圖4-2-5所示。4-2直流穩(wěn)壓電源1.?橋式整流電容濾波電路橋式整流電容濾波電路如圖4-2-6所示，濾波電容與負(fù)載并聯(lián)（圖中采用單相橋式整流電路的簡(jiǎn)化畫(huà)法）。二、濾波電路4-2直流穩(wěn)壓電源2.?電感濾波電路電感濾波電路如圖4-2-7所示，濾波電感與負(fù)載串聯(lián)。4-2直流穩(wěn)壓電源當(dāng)負(fù)載電流iL發(fā)生變化時(shí)，電感線(xiàn)圈兩端要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)來(lái)阻礙電流的變化，所以iL的脈動(dòng)程度大為減弱，輸出電壓的波形變得較為平滑。電感濾波對(duì)整流二極管沒(méi)有電流沖擊。一般來(lái)說(shuō)，感抗越大，濾波效果越好。為了增大L值，電感多用帶鐵芯的線(xiàn)圈，但其體積大，較笨重，成本高，輸出電壓也會(huì)降低，所以濾波電感常取幾亨到幾十亨。電感濾波主要用于大電流負(fù)載或電流經(jīng)常變化的場(chǎng)合。有些整流電路負(fù)載是電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈、繼電器線(xiàn)圈等電感性負(fù)載，負(fù)載本身就能起到平滑脈動(dòng)電流的作用，這時(shí)可以不必另加濾波電感。4-2直流穩(wěn)壓電源3.?復(fù)式濾波電路為了進(jìn)一步提高濾波效果，可以將電容器和電感器（或電阻器）組合成復(fù)式濾波電路。（1）LC型濾波電路在電感濾波電路的基礎(chǔ)上，再在RL上并聯(lián)一個(gè)電容，便構(gòu)成如圖4-2-8所示的LC型濾波電路。脈動(dòng)直流電經(jīng)過(guò)電感L，交流成分被削弱，再經(jīng)過(guò)電容濾波，將交流成分進(jìn)一步濾除，就可以在負(fù)載上獲得更加平滑的直流電壓。LC型濾波電路帶負(fù)載能力較強(qiáng)，在負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓比較穩(wěn)定。由于濾波電容接于電感之后，因此可使整流二極管免受浪涌電流的沖擊。4-2直流穩(wěn)壓電源（2）LC-π型濾波電路在LC型濾波電路的輸入端再并聯(lián)一個(gè)電容，便構(gòu)成LC-π型濾波電路，如圖4-2-9所示。LC-π型濾波電路比LC型濾波電路的輸出電壓高，波形也更平滑，但帶負(fù)載能力較差，仍存在浪涌電流對(duì)整流二極管的影響。為了減小浪涌電流，一般取C2>C1。4-2直流穩(wěn)壓電源（3）RC-π型濾波電路當(dāng)負(fù)載電流較小時(shí)，常選用電阻R代替LC-π濾波電路中的電感L，構(gòu)成RC-π型濾波電路，如圖4-2-10所示。脈動(dòng)電壓中交流分量在電阻R上產(chǎn)生較大的壓降，使輸出電壓中的交流成分減少，電阻R同時(shí)對(duì)直流分量也會(huì)產(chǎn)生直流壓降，產(chǎn)生直流功率損耗，使輸出直流電壓降低。電阻R的值越大，濾波效果越好，但能量損耗也越大。4-2直流穩(wěn)壓電源交流電壓經(jīng)整流、濾波后已變成較為平滑的直流電，但常常會(huì)受電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變化的影響，必須采用穩(wěn)壓措施，才能保證負(fù)載兩端的電壓基本不變。目前普遍應(yīng)用的是集成穩(wěn)壓器，根據(jù)其工作方式可分為線(xiàn)性集成穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)集成穩(wěn)壓器兩類(lèi)。線(xiàn)性集成穩(wěn)壓器根據(jù)引腳數(shù)可分為三端式集成穩(wěn)壓器、四端式集成穩(wěn)壓器、多端式集成穩(wěn)壓器，其中三端式集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用最廣。三、集成穩(wěn)壓器4-2直流穩(wěn)壓電源常用三端式集成穩(wěn)壓器有CW78××固定正電壓輸出、CW79××固定負(fù)電壓輸出系列等。CW7800型如圖4-2-11a所示，如果要求輸出電壓可以調(diào)節(jié)，可選用CW117型（見(jiàn)圖4-2-11b）、CW317型等三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器。4-2直流穩(wěn)壓電源CW7805型集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路如圖4-2-12所示，其輸出電壓為+5V。4-2直流穩(wěn)壓電源CW117型集成穩(wěn)壓器電路的接法如圖4-2-13所示，圖中R、RP通常稱(chēng)為取樣電阻，調(diào)節(jié)RP即可在允許范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓值。應(yīng)用鏈接電動(dòng)汽車(chē)中的整流器又稱(chēng)AC/DC變換器，其功能是將汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電變換為穩(wěn)定的直流電提供給用電設(shè)備使用或汽車(chē)蓄電池儲(chǔ)存。配有整流器的整體式交流發(fā)電機(jī)電路原理如圖4-2-14所示。整流器在汽車(chē)中的應(yīng)用應(yīng)用鏈接圖4-2-14中，VD1～VD6組成三相橋式全波整流電路，當(dāng)發(fā)電機(jī)工作時(shí)，定子繞組產(chǎn)生三相交流電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)整流后輸出直流電壓，向負(fù)載供電并向蓄電池充電。VD7、VD8、VD9三只小功率二極管和VD2、VD4、VD6組成的三相橋式整流電路，專(zhuān)門(mén)供應(yīng)磁場(chǎng)電流。當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW時(shí)，蓄電池電流便經(jīng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW→充電指示燈→發(fā)電機(jī)端子D+→磁場(chǎng)繞組LF→調(diào)節(jié)器內(nèi)部大功率晶體管→搭鐵→蓄電池負(fù)極構(gòu)成回路，此時(shí)充電指示燈亮，指示磁場(chǎng)電流接通并由蓄電池供電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，發(fā)電機(jī)D+端電壓也隨之升高，充電指示燈兩端電位