2022-2023学年高二物理竞赛课件：直流稳压电源

直流稳压电源 2 直流稳压电源 小功率整流滤波电路 串联反馈式稳压电路 串联开关式稳压电路 直流变换型电源 引言 —— 组成和功能     3 引言: 直流稳压电源的组成和功能 电源变压器: 交流电网220V电压u1  合适的交流电压u2。 整流电路: 交流电压u2  脉动的直流电压u3。 滤波电路: 脉动直流电压u3  平滑的直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo 4 小功率整流滤波电路 单相桥式整流电路 滤波电路 半波整流电路 全波整流电路 桥式整流电路 1. 工作原理 2. 性能指标 5 整流电路的作用:将交流电压转变为脉动 的直流电压 常见的整流电路： 半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。 分析时可把二极管当作理想元件处理： 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。 整流原理：利用二极管的单向导电性 1. 单相整流电路的工作原理 6 v2 vo vo t  2 3 4 0 vD 半波整流 全波整流 桥式整流 1. 单相整流电路的工作原理 D导通 D截止 D1导通 D2导通 D1, D3 导通 D2, D4 导通 7 桥式整流电路 v1 v2 T D3 D2 D1 D4 RL vo + – - + RL D1 D3 D2 D4 v2 vo v2 vo ~+~- D1 ,D4导通 D2 ,D3导通 8 2. 单相整流电路的性能指标 (1) 直流电压VL （输出平均电压） (3) 纹波系数 (4) 二极管平均整流电流 < IF (5) 二极管承受的最大反向电压 < VBR 选择变压器: 匝数比、线径 选择二极管: (2) 直流电流IL （输出平均电流） 性能参数: v2 vD1 vo t  2 3 4 0 D1, D3 导通 D2, D4 导通 9 利用桥式整流电路实现正、负电源 10 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。 滤波原理:滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 方法：将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。 10.1.2 滤波电路 11 10.1.2 滤波电路 滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 RL L RL C 12 1. 电容滤波电路 (1) 电容滤波原理 u1 v2 v1 b D4 D2 D1 D3 RL vo S C v2 t vo t RL未接入 忽略整流电路内阻Rint RL接入 v2 < vc : 放 = RLC v2 > vc : vc 充 = RintC 二极管中的电流 （脉冲波） 无滤波时的 输出波形 D RL Tr ＋ v1 － ＋ v2 － ＋ vO － iO ＋ vD － D1 RL Tr ＋ v1 － ＋ v2 － ＋ vO － iD1 ＋ vD1 － ＋ v2 － D2 iD2 ＋ vD2 － c RL Tr ＋ v1 － ＋ v2 － ＋ vO － iO D3 D4 D2 D1 d b a ＋ v1 － Tr ＋ v2 － D2 D1 D3 D4 iD1.3 ＋ vO － RL iD2.4 a b d c 电网电压 $