第10章直流电源PPT课件

~
+D2 _v
D3
D1
D4
+ RL _vo
o
vo
π
t
2π 3π 4π
解：当D2或D4断开后
t
o π 2π 3π 4π
电路为单相半波整流D电4 路。正半周时，D1和D3导通，
负载中有电流过，负载电压vo=v；负半周时，D1和D3截止，
负载中无电流通过，负载两端无电压， vo =0。
例
题
~
+D2 _v
(1)二极管的导通角随着输出平均电流的增加而减小，这就意味着二极管将 在短暂的时间内流过很大的电流为电容充电，受到的电流冲击很大。
10.2滤波电路
10.2.1 电容滤波电路
电容滤波电路波形及二极管导通角 (2) 为了获得较好的滤波效果，在实际电路中，滤波电容的容量应满足：
RLC＝(3～5)
T 2
10.2滤波电路
D3
D1
+ RL _vo
D4
如果D2或D4接反（以D2为例）
则正半周时，二极管D2、D3导通，电流经D2、D3 而造成电源短路，电流很大，因此变压器及D2、D3将 被烧坏。
例
题
~
+D2 _v
D3
D1
+ RL _vo
D4
如果D2或D4因击穿烧坏而短路 则正半周时，情况与D2或D4接反类似，电源及D1 或D3也将因电流过大而烧坏。
桥式整流、电容滤波电路输出电压波形
10.2滤波电路
10.2.1 电容滤波电路
实际上，由于整流电路内阻（包含变压器内阻和二极管导通电阻）的存在，在有二
极管导通的时候，整流电路内阻上会有压降产生。此时输出电压 u的o 波形如图所示，
阴影部分为整流电路内阻上的压降。
桥式整流、电容滤波电路考虑电路内阻时的输出电压波形 2．主要特点
10.2.1 电容滤波电路
(3) 考虑电网电压波动范围为 1 0％，电解电容的耐压值应该大于等于 且要注意电容正负极性的正确连接。
1.1并 2U2
(4)外特性曲线
电容滤波电路的输出特性
(5) 在整流电路内阻不太大，且放电时间常数满足RLC＝(3～5)T2 时U ，O L1.1~1.2U2 若单相半波整流加电容滤波，则UOL U2。
10.2滤波电路
10.2.2 其他形式的滤波电路
1．电感滤波电路 在整流电路和负载之间串入电感L，就构成电感滤波电路
+
+
10.2滤波电路
几种滤波电路
（a）电容滤波电路 （b）电感电容滤波电路（倒L型） （c）型滤波电路
10.2滤波电路
10.2.1 电容滤波电路
1．工作原理
+
+
+
+
u1
u2
D4 D1 D3 D2
+
C
uC
RL uO
－
－
－ －
桥式整流、电容滤波电路
先假设变压器和整流二极管是理想的，经过电容滤波之后的输出电压脉动进 一步减小，平均值升高。
载电压的波形。如果D2 或D4 接反，后果如何？如果D2 或D4因 击穿或烧坏而短路，后果又如何？
~
+D2 _v
D3
D1 +
RL _vo D4
解：当D2或D4断开后
例
题试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4 断开时负
载电压的波形。如果D2 或D4 接反，后果如何？如果D2 或D4因 击穿或烧坏而短路，后果又如何？ v
uO
2U 2
O iD
2U2 / RL
π
2π 3π ωt
π iD1,iD3
2π iD2,iD4
3π ωt iD1,iD3
O uD O
2U2
π
2π 3π ωt
π
2π 3π
ωt
uD2,uD4 uD1,uD3 uD2,uD4
单相桥式整流电路波形
10.1整流电路
10.1.1 工作原理
+
D4
D1
+
+
+
+
u1
在单相桥式整流电路中，整流二极管D1、D3和D2、D4轮流导通
ID
IOL 2
2U2
RL
0.45U2 RL
URmax 2U2
考虑电网电压波动范围为10％，因此，选择二极管时应该使二极管最大整流平均
电流
IF1.1 2U2 RL
最高反向工作电压
UR 1.1 2U2
例
题试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4 断开时负
变变变变
交交 交交
u1
u2
uR
uF
Uo
o
t
o
t
o
t
o
t
o
t
10.1整流电路
10.1.1 工作原理
+
D1 D2
+
+A
u1
u2
-
-B
RL uO
D4 D3
-
单相桥式整流电路
在 u 2 的正半周，二极管D1、D3导通， D2、D4 截止，电流从A点流出，流
入B点。实际流向如图中虚线所示，
在u 2 的负半周，二极管D2、D4导通， D1、D3 截止，电流从B点流出，流
IO L U O LR L 0 .9 U 2R L
(3) 输出电压脉动系数 S
S UO1M 2 0.67 UOL 3
基波峰值 U O 1M42U 2323U O L
10.1整流电路
10.1.3 二极管选择
整流电路中二极管的选择主要依据流过二极管电流 I D 的平均值和它所承受的最大反 向电压 U R m a x
入A点。实际流向如图中实线所示
10.1整流电路
10.1.1 工作原理
D1 D2
+
+A
u1u2-Fra bibliotek-BD4 D3
+ RL uO
-
单相桥式整流电路
单相桥式整流电路的输出电压波形为脉动
的直流电压，在变压器副边电压的整个周
期内，均有电流流过负载且电流方向相同，
输出电压
uo 2U2 sint
u2
2U 2
O
2U2
u2
RL uO
u1
u2
-
D3
D2
-
-
-
+ RL uO D1~D4
-
单相桥式整流电路的习惯画法与简易画法
整流桥符号及实物照片
v2 –
+
vL
10.1整流电路
10.1.2 主要参数
(1) 输出电压平均值 U O L
U O L10 2 U 2sintd(t)2 2 U 20 .9 U 2
(2) 输出电流平均值 I O L
10.2滤波电路
10.2.1 电容滤波电路
(6) 脉动系数
S 1 4RLC 1 T
若放电时间常数满足 RLC＝(3～5)T 2
则脉动系数的取值范围为 11%~20%
(7) 一般情况下，在桥式整流无电容滤波时，变压器二次电流的有效值I2 1.11IO
有电容滤波时 I21.5~2IO
电容滤波电路结构简单，输出电压平均值高，脉动较小，输出特性较差，适用于负 载较大且取值变化较小的场合。
10.1 整流电路 10.2 滤波电路
10.3 稳压电路 10.4 开关型直流稳压电路
10.5直流稳压电源的仿真举例
直流稳压电源的作用
将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。
组成
直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四 部分构成。
交交交 交交交
～
变变变变
变变变变
变变变变