内容正文:
第5单元 直流稳压电源
知识目标:
掌握稳压电源的组成及各部分作用。
了解单相半波、桥式整流电路的工作过程、电路特点及应用。
了解三相整流电路的结构及特点。
能识读常用滤波电路,并了解滤波电路的工作过程、应用,会估算滤波后的输出电压。
了解三端集成稳压器的种类、主要参数及典型应用。
了解开关稳压电源的框图、稳压原理、主要优点及典型应用。
技能目标:
能自己选择元器件,组装直流稳压电源。
掌握三端集成稳压器的连接方法、参数的测量。
能识读集成稳压电源的电路图。
能搭接整流桥组成的电路,并会使用。
整流电路
1
滤波电路
2
集成稳压电路
3
第1节 整流电路
利用二极管的单向导电性组成整流电路,可将交流电压变为单向脉动电压,如图5.2 所示。
根据整流器件在电路中的接法,整流电路可分为半波、全波、桥式和倍压等电路形式。
一、单相半波整流电路
二、单相桥式整流电路
一、单相半波整流电路
1.单相半波整流电路的结构
图5.3 半波整流电路
2.单相半波整流电路的工作过程
在输入信号的一个周期内,当输入为正半周时,二极管因外加正向偏置电压而导通,如图5.4(a)所示,负载RL 上得到半个周期的直流脉动电压和电流;当输入为负半周时,二极管因外加反向偏置电压而截止,如图5.4(b)所示,负载RL 上无电流流过。当输入电压进入下一个周期时,整流电路将重复上述过程。各波形之间的对应关系如图5.4(c)所示。由此可见,二极管的单向导电特性使得双向的正弦波变成了单向的正弦波的半个周期。
3.基本参数
(1)整流输出电压平均值Uo(AV)。
Uo(AV)= 0.45U2
式中U2 是变压器次级线圈电压的有效值。
(2)负载的电流Io(AV)
(3)二极管的正向电流ID(AV)。该电流和流过负载RL 上的电流Io(AV) 相等,即
ID(AV) = Io(AV)
(4)二极管截止时,它承受的反向峰值电压URM 为
4.单相半波整流电路的特点
电路简单,使用的元器件少,但输出电压脉动很大,效率很低。所以只能应用在对直流电的波形要求不高的场合。
二、单相桥式整流电路
1.单相桥式整流电路的结构
图5.5 桥式整流电路
2.单相桥式整流电路的工作原理
在输入信号的一个周期内,当输入为正半周时,4 只二极管中有两只二极管因外加正向偏置电压而导通,另外两只二极管因外加反向偏置电压而截止,如图5.6(a)所示;当输入为负半周时,4 只二极管的工作情形与上述情形相反,导通的二极管变为截止,截止的二极管变为导通,如图5.6(b)所示。由此可见,在电压U2 的一个周期内,负载上均有电流通过。其波形如图5.6(c)所示。二极管的单向导电特性使得双向的正弦波变成了单向的正弦波的两个正半周。
3.基本参数
(1)整流输出电压平均值Uo(AV)。
Uo(AV) = 0.9U2
(2)流过负载的电流Io(AV)
(3)流过二极管的正向电流ID(AV)。
(4)每只二极管所承受的反向电压亦为变压器次级电压的峰值电压URM
4.电路特点
单相桥式整流电路利用了交流输入的整个周期,变压器利用效率高,其输出电压为半波整流的两倍,输出电压的纹波大大减少。
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