1.3　直流稳压电源（课件）- 高一《电子技术基础与技能》同步教学（高教版·第3版）

1.3直流稳压电源 【教学目的】 1.掌握整流电路、滤波电路的组成结构、工作原理。 2.理解直流稳压电源的电路结构、工作原理。 3.学会估算整流、滤波电路的主要参数。 4.掌握三端集成稳压器的应用。 5.了解开关电源的工作特点。 【教学重点】 1.桥式整流电路结构及工作原理。 2.电容滤波电路结构及工作原理。 3.直流稳压电源的组成及功能。 4.三端集成稳压器的类型及应用。 【教学难点】 1.整流、滤波电路及元件的主要参数估算与选用。 2.开关电源的工作特点。 1.3.1整流电路 1.3.2滤波电路 1.3.3稳压电路 1.3.1整流电路 直流稳压电源：把交流电通过整流、滤波和稳压电处理后得到稳定的直流电压 的电路。其组成框图如下图所示。 整 滤 稳 M, M) 负载 流 波 压 工频（咬流） 脉动直流 利用二极管的单向导电性，把交流电变换成脉动直流电的电路称为整流电路。 1.半波整流电路 (1)工作原理 T一一电源变压器，用来将220V交流市电电压 C 变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保 + 证直流电源与市电电源有良好的隔离。 220V交流输入 V一一整流二极管，将交流电变成脉动直流电。 R一一负载等效电阻。 B 输入电压为正半周时，二极管 V正向导通，电流由A经C到达B点， 2n 3用 wt 在负载上得到上正下负的电压。 输入电压为负半周时，二极管 V反向截止。电路中没有电流流过 2n 3n 4n wt 负载，负载上无输出电压。 由此可见，在半波整流电路中，交流电一个周期内，二极管半个周期导通半 个周期截止，输出的脉动直流电的波形是输入交流电波形的一半。“半波整流”由 此得名。 (2)半波整流电路的特点 优点：结构简单 缺点：电源利用率低、脉动成分大。 应用：对直流电压波动要求不高的场合，如蓄电池的充电等。 2.桥式整流电路 (1)工作原理 输入电压为正半周时，二极管V1和V3正向导通，V2和V4反向截止，在负载 上得到上正下负的电压。 输入电压为负半周时，二极管V2和V4正向导通，V1和V3反向截止，在负载 上仍然得到上正下负的电压。 导通 3 4 导录通 2 4元 2 3元 4元 在桥式整流电路中，4只二极管分为两组，交流电正、负半周各有一组二极管 导通，且流过负载的电流是同一方向，在负载上得到全波脉动直流电。 (2)桥式整流电路的特点 优点：输出电压高、脉动较小、电源效率高、二极管承受的最大反向电压低。 缺点：电路复杂、二极管数量多。 应用：对直流电压波动要求高的场合。 3.整流电路及元件的主要参数估算与选用 (1)负载R,上的直流输出电压V,和直流输出电流I, 半波整流：负载上的直流输出电压是整流电路输出电压在一个周期内的平均值： V=0.45V2 负载上的直流输出电流是直流输出电压与负载阻值的比值。 I.= VL=0.45 RL RL 桥式整流：因为负载上得到的是全波脉动直流电，因此，直流输出电压为： V=0.9V2 直流输出电流为： (2)整流二极管上的平均整流电流I 半波整流：流过整流二极管的平均电流即为负载中的直流电流。 I=I= 0.45'2 R 桥式整流：流过每个整流二极管的平均电流应为负载中的直流电流的一半。 1=21= 0.9y2_0.45y2 2RL R (3)整流二极管所承受的最高反向电压VM 半波整流、桥式整流电路中二极管所承受的最高反向电压均是y,的峰值。 'RM≈V2V 整流二极管的选择可以【E和VM为依据，通过查阅器件手册来选出，但要留有 一定的余量，以使整流二极管能长期安全工作。 1.3.2滤波电路 滤波：把整流电路输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近平稳的直流电。 常用的滤波电路有电容滤波电路、电感滤波电路和复式滤波电路。 1.电容滤波电路 电容滤波电路：将电容器接在整流电路后面，与负载并联，其电路如下图所示。 c共R cR 半波整流电容滤波 桥式整流电容滤波