7.3滤波电路(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（电子工业版）

——晶体管串联型稳压电源的制作 项目七 直流稳压电源 知识重点 1. 直流稳压电源组成； 2. 全波桥式整流电路； 3. 单相全波整流电容滤波电路； 4. 晶体管串联型稳压电路; 5. 三端集成稳压器的应用. 知识难点 1.整流、滤波电路有关电压电流的计算，二极管、电容的选择； 2. 电容滤波对整流电路的影响； 3. 晶体管串联型稳压电路的工作原理； 4. 三端输出固定电压的稳压器的应用电路。 教学导航 必须掌握的理论知识 1. 直流稳压电源组成； 2. 单相全波整流电容滤波电路及有关电压电流的计算， 二极管、电容的选择； 4. 电容滤波的原理及应用、电容滤波对整流电路的影响; 5. 晶体管串联型稳压电路; 6. 三端集成稳压器的应用. 必须掌握的技能 晶体管串联型稳压电路的制作、电路的调试及测量 教学导航 主要内容 项目任务 实物图 器械与元件 背景知识 任务操作与指导 考核要求 ———晶体管串联型稳压电源的制作 项目任务 实物图 器械与元件 序号 代号 名称 规格与型号 数量 1 电阻 R1 1.2KΩ 0.25W 1 2 电阻 R2 2KΩ 0.25W 1 3 可调电阻 RP 10Ω 0.25W 1 4 电阻 R3 680KΩ 0.25W 1 5 电阻 R4 2KΩ 0.25W 1 6 稳压管 VS 2.2V 1 7 晶体管 VT1 9013 1 8 晶体管 VT2 9011 1 9 二极管 VD1～VD4 1N4007 4 10 电解电容 C1 470µF 25V 1 11 电解电容 C2 100µF 25V 1 12 电解电容 C3 47µF 25V 1 13 变压器 T BK-25 220/9V 1 14 熔断器 RU1 0.1A 1 15 熔断器 RU2 0.5A 1 16 万用表 1 17 示波器 1 18 电工工具 1 19 电烙铁 30W 1 20 焊锡 适量 21 松香 适量 22 线路板 105*130 1 7.1 直流稳压电源的组成 7.2 整流电路 7.3 滤波 7.4 稳压电路 背景知识 7.3滤波电路 知识分布网络 滤波电路 工作原理 滤波电容的选择 电容滤波 1.滤波电路的作用及工作原理 整流电路把交流电转换为脉动直流电，其波形中含有较多的不同频率的交流成分，使得波形变化幅度大，一些要求不高的场合可以直接使用，但对一些要求较高的场合需要波形更为平滑的直流电，滤波电路可以起到这个作用。滤波就是保留脉动电压的直流成分，尽可能滤除它的不同频率的交流成分，使波形更为平滑。这样的电路叫做滤波电路。电感和电容元件可以起到这个作用。电容有阻碍电压变化的作用，其容抗与交流信号频率成反比；电感有阻碍电流变化的作用，其感抗与交流信号频率成正比。 下面主要分析电容元件的滤波作用。 单相全波整流电容滤波电路，如图7-6a所示。 电容与负载并联，对于引起电流波动幅度大的高频交流成分，电容容抗低，分流作用强；而对于变化缓慢的或直流成分，电容容抗高，分流作用弱。这样使得负载中电流高频交流成分大大减少，脉动幅度减弱，波形变得平滑。 1.滤波电路的作用及工作原理 其具体波形形状分析如下： 在不接电容器C时：交流电经桥式整流输出电压波形如图7-6c所示。 图7-6 单相桥式全波整流电容滤波电路原理图及波形图 VD1 VD2 VD3 VD4 + - + - T + C VD1 VD2 VD3 VD4 + - T + C t1 t2 t3 t4 a b c c d e b a 1.滤波电路的作用及工作原理 当接入电容器C后：在输入电压正半周时间内，二极管VD1、VD3在正向电压作用下导通，VD2、VD4反向截止。整流电流分为两路，一路经二极管 VD1、VD3向负载提供电流，另一路向电容器C充电 ，的图形如图7-6d中的 Oa段。当电容电压被充电至最大值时，交流电压按正弦规律迅速下降，而电容电压下降较慢，使得＜，VD1、VD3受反向电压作用而截止。电源不能给负载提供电流，电容器C向放电，负载上电压波形与电容放电波形一致。当电源电压进入负半波时，在刚开始的一段时间内，电源电压u2的绝对值低于电容电压，VD4、VD2仍不能导通，直到电源电压的绝对值高于电容电压时，VD4、VD2才导通，电源向负载提供电流且给电容再一次充电，然后重复上一个循环。当电容不断地充放电，负载上得到图7-6d所示的波形。该波形与整流后的波形相比脉动幅度减小，波形更为平滑。另外输出电压平均值也得到了提高。电容容量越大，放电越慢，输出电压平均值越高。对于桥式整流滤波，输出电压平均值介于0.9~1.4之间。