1、第八章 直流穩(wěn)壓電源,第一節(jié) 整流電路 第二節(jié) 濾波電路 第三節(jié) 穩(wěn)壓電路,教學(xué)要求 練習(xí)題,主頁(yè),幫助,教學(xué)要求,1.掌握單相半波和單相橋式整流電路的基本電路形式及特點(diǎn)。 2.熟悉常見(jiàn)的濾波電路的形式，理解電容濾波電路的工作原理。 3.了解硅穩(wěn)壓管的工作原理、性能及主要參數(shù)。 4.理解簡(jiǎn)單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成及工作原理。,主頁(yè),章目錄,一、單相半波整流電路 二、單相橋式整流電路 三、單相橋式可控整流電路,第一節(jié) 整流電路,主頁(yè),章目錄,一、單相半波整流電路,（一）電路組成,（二）工作原理,（三）負(fù)載上的直流電壓和電流,（四）整流二極管的選擇,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,（一）電路組成,變壓器的作用

2、是將電源電壓變換成適當(dāng)數(shù)值的電壓供整流用；二極管是整流元件。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),（二）工作原理,這種整流電路只利用了電源電壓 u2 的半個(gè)周期， u2每變化一周在負(fù)載上得到半個(gè)周期的單向脈動(dòng)直流電，因此稱為半波整流。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),下一頁(yè),負(fù)載中的電流方向不變，但大小波動(dòng)，這種電流叫脈動(dòng)直流電。負(fù)載的直流電壓指在輸入電壓 u2 的一個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載獲得的脈動(dòng)直流電壓的平均值，用 UL 表示。,式中 U2 為變壓器二次繞組電壓 u2 的有效值。,流過(guò)負(fù)載 RL 的直流電流平均值,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),下一頁(yè),（三）負(fù)載上的直流電壓和電流,UL=0.45U2,半波

3、整流電路中，因二極管與負(fù)載串聯(lián)，所以流過(guò)二極管的平均電流 IF 就等于負(fù)載的直流電流平均值 IL ，即：,二極管截止時(shí)，實(shí)際承受的反向電壓的最大值URM 等于變壓器二次繞組電壓的最大值，即：,IF 和 URM 是選擇整流二極管的主要依據(jù)。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),（四）整流二極管的選擇,二、單相橋式整流電路,（一）電路組成,（二）工作原理,（三）負(fù)載的直流電壓和電流,（四）整流二極管的選擇,舉例分析,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,單相橋式整流電路如圖所示。它由整流變壓器、四只二極管及負(fù)載組成。電路中四只二極管接成電橋形式，所以稱為橋式整流。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),（一）電路組成,（二）工

4、作原理,這種整流電路在整個(gè)周期內(nèi)都有輸出，在負(fù)載上得到的是全波脈動(dòng)直流電壓和電流，而且和半波整流相比，它的脈動(dòng)程度要小，電能利用率高。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),下一頁(yè),（三）負(fù)載的直流電壓和電流,從圖中可以看出，單相橋式整流電路負(fù)載上得到的直流電壓和電流的平均值比單相半波整流提高了一倍，即：,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),下一頁(yè),（四）整流二極管的選擇,在橋式整流電路中，負(fù)載的直流電流是由二極管V1、V3和V2、V4輪流導(dǎo)通的。因此流過(guò)二極管的平均電流應(yīng)是負(fù)載直流電流的一半，即：,在橋式整流電路中，當(dāng)V1、V3導(dǎo)通時(shí)，V2、V4截止，此時(shí)二極管V2、V4承受反向電壓。同理，V2、V4導(dǎo)通

5、時(shí)，V1、V3承受反向電壓。由于二極管承受反向電壓時(shí)是并接在變壓器二次繞組兩端的，所以二極管承受反向電壓的最大值仍等于變壓器二次繞組電壓的最大值，即：,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),下一頁(yè),已知某單相橋式整流電路輸出的直流電壓和電流分別為24V和4.5A，問(wèn)變壓器的二次繞組電壓的有效值應(yīng)為多大？應(yīng)選何種型號(hào)的整流二極管？,解：,由公式 得：,由公式 得：,由公式 得：,查晶體管手冊(cè)，選擇最大整流電流為3A，最高反向工作電壓為100V的整流二極管2CZ56C四只。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),舉例分析,三、單相橋式可控整流電路,（一）電路組成,（二）工作原理,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,單相橋式可控

6、整流電路如圖所示。其中 RL 為負(fù)載，晶閘管V1、和V2及整流二極管V1和V2構(gòu)成整流橋路。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),（一）電路組成,（二）工作原理,改變觸發(fā)脈沖輸入的時(shí)刻，即改變控制角 的大小就可改變導(dǎo)通角 ，負(fù)載 RL 上的電壓平均值也隨之改變，從而達(dá)到了可控整流的目的。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),一、電容濾波電路 二、其它類(lèi)型的濾波電路,第二節(jié) 濾波電路,主頁(yè),章目錄,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),一、電容濾波電路,輸出電壓的波形圖：上部圖為整流電路波形，下部圖為經(jīng)電容濾波后的波形。可見(jiàn)，C放電越緩慢，濾波效果越好。因此電容濾波只適合于濾波電容較大，負(fù)載電流較小的情況。,主頁(yè),

7、章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),上一頁(yè),圖示為橋式整流后接濾波電容的輸出電壓波形，由于在 u2 的一個(gè)周期內(nèi)電容充放電兩次，輸出更加平滑了。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),二、其它類(lèi)型的濾波電路,（一）電感濾波,（二）復(fù)合濾波,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,（一）電感濾波,電感濾波適用于負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),（二）復(fù)合濾波,復(fù)合濾波是指由兩種以上的濾波元件組成的濾波電路。,圖a為電感與電容組成的 LC 型濾波電路； 圖b為電容C1、C2和電感L組成的復(fù)式濾波電路，又名 LC 型濾波電路； 圖c為 RC 型濾波電路。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),一、硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 二、簡(jiǎn)單串聯(lián)

8、型晶體管穩(wěn)壓電路,第三節(jié) 穩(wěn)壓電路,主頁(yè),章目錄,一、硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,（一）硅穩(wěn)壓管,（二）硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,1.硅穩(wěn)壓管的圖形符號(hào)與伏安特性曲線,注：硅穩(wěn)壓管的文字符號(hào)是 V。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),（一）硅穩(wěn)壓管,穩(wěn)定電壓 UZ ：指正常工作時(shí)，穩(wěn)壓管兩端的反向電壓； 穩(wěn)定電流 IZ ：維持穩(wěn)定電壓 UZ 時(shí)的工作電流，即特性曲線上對(duì)應(yīng)于B點(diǎn)的電流； 最大穩(wěn)定電流 IZM ：穩(wěn)壓管的最大工作電流。若超過(guò)該電流，穩(wěn)壓管將會(huì)過(guò)熱而損壞。,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,下一頁(yè),上一頁(yè),2.硅穩(wěn)壓管的主要參數(shù),（二）硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,工作原理：經(jīng)整流濾波后得到的直流電壓Ui ，再經(jīng)過(guò) R 與 V 組成的穩(wěn)壓電路后送到負(fù)載上，其電壓、電流的關(guān)系為：,1.設(shè)負(fù)載電阻 RL 不變,2.設(shè) Ui 不變,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,上一頁(yè),（一）串聯(lián)穩(wěn)壓原理,（二）簡(jiǎn)單串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路,主頁(yè),章目錄,節(jié)目錄,二、簡(jiǎn)單串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓