第七章 直流稳压电源(课件）-《电工电子技术》同步教学（机械工业版）

第七章 直流稳压电源 学习目的： 1．了解直流稳压电源的组成。 2．能正确搭接桥式整流电路，并简述其工作原理，会用万用表测量相关电量参数，会用示波器观察整流电路输出波形。 3．了解电容滤波电路的工作原理，会用示波器观察滤波电路输出波形。 4．了解稳压电路的工作原理。 5．了解三端集成稳压器的使用方法及应用。 第七章 直流稳压电源 滤波电路 2 整流电路 1 稳压电路 3 1．直流稳压电源的作用 7.1 整流电路 一、直流稳压电源的组成 将有效值通常为220V，50Hz的交流电压转换成稳定的直流电压，同时能提供一定的直流电流。 2．直流稳压电源的组成 7.1 整流电路 一、直流稳压电源的组成 （1）电源变压器：将电网供给的交流电压变换为符合整流需要的交流电压。 （2）整流电路：将变压器次级交流电压变换为单向脉动的直流电压。 （3）滤波电路：减少脉动直流中的交流成分，增加直流成分。 （4）稳压电路：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。 1．单相桥式整流电路的结构 7.1 整流电路 二、单相桥式整流电路 2．单相桥式整流电路的工作原理 7.1 整流电路 二、单相桥式整流电路 + - uO a b T + - u2 + - u1 u2 正半周， uO= u2 D1 和 D3 导通， 电流通路：a→ D1 → RL → D3 → b RL iO D1 D3 D2 D4 2．单相桥式整流电路的工作原理 7.1 整流电路 二、单相桥式整流电路 u2 负半周， uO = -u2 D2 和 D4 导通， ＋ uo － a b RL T ＋ u1 － - u2 + Io D1 D3 D2 D4 电流通路：b→ D2 → RL → D4 → a 2．单相桥式整流电路的工作原理 7.1 整流电路 二、单相桥式整流电路 忽略二极管正向压降 u2 uo 输出电压波形 3．单相桥式整流电路的主要参数 7.1 整流电路 二、单相桥式整流电路 （1）整流输出直流电压UO 设电源变压器次级电压为 则单相桥式整流输出直流电压为 其中 是变压器次级电压的有效值。 3．单相桥式整流电路的主要参数 7.1 整流电路 二、单相桥式整流电路 （2）流过负载的平均电流IO （3）整流二极管的正向平均电流ID 3．单相桥式整流电路的主要参数 7.1 整流电路 二、单相桥式整流电路 （4）整流二极管所承受的最大反向电压URM 7.2 滤波电路 滤波通常是利用电容或电感的能量存储功能来实现，常用的滤波电路如图所示。 一、电容滤波电路的结构 电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联一个滤波电容C，就构成了一个最简单的滤波器。 7.2 滤波电路 二、电容滤波电路的工作原理 当变压器副边电压u2工作在正半周，且幅值大于电容两端电压uC时，二极管VD1、VD3导通，u2一方面供电给负载，同时对电容器C充电。如图AB段波形所示。 当时，u2开始下降，此时u2<uC。二极管受反向电压作用而截止，电容C向RL放电，如图BC段波形所示。 7.2 滤波电路 二、电容滤波电路的工作原理 当 时，u2的负半周使VD2、VD4正偏导通。u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；U2<UC时VD2、VD4截止，C对RL放电。 在u2的下一个周期，重复以上过程, 这样循环下去，u2周期性变化，电容C周而复始地进行充电和放电，使输出电压脉动减小，可得波形如图。 7.2 滤波电路 三、电容滤波电路的主要参数 1．滤波电容的选择 注：T为电源电压的周期；RL为负载电阻值，2.5为通常取值（一般取值范围为1.5～2.5）。 2．输出电压的平均值UO 注：1.2为一般估算值（一般取值范围为1.1～1.4），UO大小与滤波电容C和负载电阻RL的大小有关。 7.2 滤波电路 三、电容滤波电路的主要参数 3．输出电流的平均值IO 4．整流二极管的正向平均电流ID 5．整流二极管的最高反向电压URM 7.2 滤波电路 例7-1：设计一单相桥式整流、电容滤波电路。要求输出电压UO＝36V，已知负载电阻RL＝120Ω，交流电源频率为50Hz，试选择整流二极管和滤波电容器。 7.2 滤波电路 解:流过整流二极管的平均电流: 变压器次级电压的有效值: 整流二极管的最高反向电压: 因此可选择2CP21作整流二极管，其最大整流电流为300mA，最高反向工作电压为100V。 例7-1：设计一单相桥式整流、