2022-2023学年高二物理竞赛课件：直流电源

直流电源 直流电源 交流电是最方便的能源，可半导体设备的工作电源是低压直流。于是需要把交流电变成直流电，这就需稳定的直流电源。 小功率稳压电源的组成 ~ vR vF vO v1 v2 电源变压器 整流电路 滤波电路 稳压电路 v2 t v1 t t vR t vF t vO 图10－1 2. §10.1 小功率整流滤波电路 一、单相桥式整流电路 3. 图10－2 a b RL D1 D2 D3 D4 电网电压 (a) Tr 1. 工作原理 RL (b) D1~D4 Tr 4. Tr：电源变压器 D1 ~ D4：整流二极管，接成电桥的形式。 RL：负载电阻 在v2的正半周， D1, D3通， D2, D4止，电流通路如实线箭头所示； 在v2的负半周， D2, D4通， D1, D3止，电流通路如虚线箭头所示； 5. 经RL的电流 iL是单方向的脉动直流。波形如图10－3。 v2 t O iL t O vL t O  2 3 4 iD1 iD2 iD3 iD4 D1 D3 D4 D2 D1 D3 D4 D2 导通 导通 导通 导通 图10－3 iD2 iD4 iD3 iD1 6. 2. 负载上直流电压VL和直流电流 IL的计算 用傅立叶级数对vL进行分解 式中恒定分量为vL的平均值。 7. 3. 整流元件参数的计算 流过每个二极管的平均电流为 每个二极管随的最高反向电压 (比如v2的正半周， D1, D3通， D2, D4承受的最高反向电压为v2的最大值) 8. 二、滤波电路 常用的滤波电路如图9－14 C (a) C (b) (a), (c)适用于小功率电源，利用电容的平波作用滤波； (b)适用于大功率电源，利用电感的平波作用滤波； 图10－4 C2 C1 R (c) 9. 1. 电容滤波电路 图10－5  断开RL：正半周时， D1, D3通， v2向C充电。 负半周时， D2, D4通， v2向C充电。 充电时间常数很小。 vC很快充到 ， 且无放电回路， vC保持 不变。 a b RL D1 D2 D3 D4 Tr (–) (+) (+) (–) + – S C a b RL D1 D2 D3 D4 Tr (–) (+) (+) (–) + – S C 10.  接上RL： a. 在t = 0时接上RL，此时， vC > v2， D1, D3截止(D2, D4本来就截止)如图10－6 + – D3 D1 + – vC 图10－6 C经RL放电，放电时间常数为RL 。 如图10－7的a－b段。 11. $