直流电源的组成及各部分的作用102整流电路
简述直流稳压电源的组成和工作原理。
直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置，其组成和工作原理如下：
组成：
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器：将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压，以满足整流电路和输出直流电压的要求。
整流电路：利用整流元件（如硅整流二极管）的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
滤波电路：利用电容元件的储能作用，将脉动的直流电平滑化，得到比较平滑的直流电压。
稳压电路：利用稳压元件（如硅稳压管）的电压调整作用，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。
工作原理：
第一步，变压器：是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。
其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。
通过调整变压器的变比，可以得到满足要求的交流电压。
第二步，整流滤波：利用整流二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
同时，通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除，得到比较平滑的直流电压。
第三步，稳压：利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出直流电压的目的。
简述直流电源的组成及作用
简述直流电源的组成及作用直流电源是指能够提供稳定直流电压的电源设备。
它由多个组成部分构成，包括变压器、整流器、滤波电路、稳压电路和输出电路等。
每个部分都有着不同的作用，共同完成直流电源的功能。
首先是变压器，它是直流电源的重要组成部分，主要用于将交流电转换成所需的特定电压。
变压器通过线圈的匝数比例来改变输入电压的大小。
变压器可以将高压交流电转换为低压交流电，也可以将低压交流电转换为高压交流电。
变压器的作用是根据直流电源的需求，提供合适的电压。
然后是整流器，它将交流电转换为直流电。
整流器有多种类型，常见的有单相整流和三相整流。
单相整流是将交流电转换为单相直流电，而三相整流是将交流电转换为三相直流电。
整流器通常采用二极管或晶闸管等器件来实现。
接下来是滤波电路，它的作用是消除整流器输出的脉动电压，使得输出电压更加稳定。
滤波电路使用电容器和电感器来平滑输出电压，降低电压的波动。
电容器可以储存电荷，并在负载电流变化时释放电荷，从而维持输出电压的稳定性。
电感器则可以阻止电流的突变，减小电压的波动。
稳压电路是直流电源中的另一个重要组成部分，它的作用是保持输出电压的稳定。
稳压电路使用稳压二极管、稳压管等器件来控制输出电压的波动范围。
稳压二极管可以通过改变其导通电流来控制输出电压的稳定性。
稳压管则可以通过改变其电阻来调节输出电压。
最后是输出电路，它将经过整流、滤波和稳压后的稳定直流电压提供给外部负载。
输出电路通常由继电器、开关、保险丝等组成，以保护电源和负载设备的安全。
总的来说，直流电源的组成包括变压器、整流器、滤波电路、稳压电路和输出电路等多个部分。
每个部分都有着不同的作用，共同完成直流电源的功能。
变压器用于提供合适的电压，整流器将交流电转换为直流电，滤波电路平滑输出电压，稳压电路保持输出电压的稳定性，而输出电路将稳定直流电压提供给外部负载。
直流电源的组成和作用相互配合，共同工作，为各类电子设备提供稳定的直流电源。
直流电源的组成部分及功能
直流电源的组成部分及功能
直流电源通常由以下几个组成部分构成：
1. 变压器：将输入的交流电压转换为所需的直流电压。
2. 整流电路：将交流电压转换为直流电压。
常见的整流电路有单相整流桥和三相整流桥。
3. 滤波电路：通过电容器或电感器等元件对输出的直流电压进行滤波，消除交流干扰，使输出电压更稳定。
4. 稳压电路：对输出的直流电压进行稳定，保持输出电压在一定范围内的变化。
5. 保护电路：包括过载保护、过热保护、短路保护等，用于保护电源和负载设备的安全。
6. 控制电路：控制电源的开关、稳压、保护等功能，保证电源的正常运行。
直流电源的功能包括：
1. 为电子设备提供稳定的直流电源：直流电源可以为各种电子设备提供稳定的直流电压和电流，确保设备正常工作。
2. 过载保护：通过过载保护电路，当负载电流超过设定范围时，直流电源会自动切断输出，保护负载设备和电源本身。
3. 稳定输出：通过稳压电路和滤波电路，直流电源可以稳定输出所需的直流电压，并保持输出电压在一定范围内的变化。
4. 防止干扰：通过滤波电路消除交流干扰，使输出电压纯净，减少对负载设备的干扰。
5. 提供可调节的输出电压和电流：一些直流电源可以根据需要调节输出电压和电流的大小，以适应不同负载的需求。
直流电源的组成整流电路滤波电路
直流电源的组成及各部分的作用
3、滤波电路：把单向脉动的电压变为平滑的直流电压
即取出直流成分，滤掉交流成分 → 适合大负载：电感滤波 → 适合小负载：电容滤波
直流电源的组成及各部分的作用
稳压电路：当电网电压波动或负载变化时，自动调节 使直流输出电压稳定
第一节 整流电路
一、技术指标：
整流输出电压 在一个周期内的平均值。
练习题：
桥式整流电容滤波电路如图所示。滤波电容C=100μF，
交流电压频率f=50Hz,RL=1kΩ,问：
要求输出Uo=8V,U2需要多少伏?
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该电路在工作过程中，若RL增大，输出直流电压Uo是增加
还是减小?二极管的导电角是增大还是减小?
1、输出直流电压平均值
2、脉动系数
整流输出电压 傅氏级数展开式中最低次谐波峰值 与平均值 之比
体现了输出电压中所含直流成分的多少
整流二极管正向平均整流电流
4、最大反向峰值电压
整流二极管能承受的最大反向电压值。 在一个周期内通过二极管的平均电流。
半波整流
桥式整流
整流电路分类：
全波整流
本章教学主要内容
第一节 整流电路 第二节 滤波电路 第三节 稳压电路 第四节 开关稳压电源电路(SMR电路)
第九章 直流稳压电源
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202X
直流电源的组成及各部分的作用
变压器：把220V (或380V) 50Hz交流电网电压降压
直流电源的组成及各部分的作用
整流电路：利用整流器件的单向导电性，将双向脉动的 交流电压变成单向脉动的直流电压 → 全波、半波、桥式
第10章 直流电源
IO
UO RL
0.45 U2 RL
(3) 流过二极管电流平均值 ID
ID Io
(4) 二极管承受的最高反向电压 URM
URM 2U2
5. 整流二极管的选择
根据二极管的电流 ID和最高反向电压URM来选择。
选管时应满足：IF ID UR URM
例1 有一单相半波整流电路，已知负载电阻RL=750， 变压器二次侧电压U2=20V，试求Uo，Io及URM，并选 择二极管。
第10章 直流电源
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用 10.2 单相整流电路 10.3 滤波电路 10.4 稳压管稳压电路 10.5 线性稳压电路 *10.6 开关型稳压电路
10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
变压
整流
滤波
稳压
交流电源
负载
u1
u2
u3
u4
uo
整流变压器：把交流电压变成符合整流需要的电压。
1. 电路结构
T+
~ u1
u–2 +
D1 iD1
3. 工作波形
u2
2U2
O
io
t
+
u–2
D2 iD2 RL uo –
uo
2U 2
2. 工作原理
t
uD
U2负半周，D2导通，
t
D1截止，uo= -u2
2 2U2 uD2 uD1
4. 参数计算
(1) 整流电压平均值 Uo
Uo 0.9U2
Uo
2
1 2π
D1
+
D2 RL
π ο
2U2sin td(t) 2 0.45U2 0.9U2
直流电源的组成及各部分的作用
调整管
+
比较
UI 放大
-
基准 电压
取 RL
样
电
路
++
UO UI
–
T1 R Rc
T2 Dz
+ R1
R2 RL UO
R3
–
• 工作原理
UO UB2 UBE2 IB2 IC2 UB1= UC2=( UI -IC2 RC)
UO=（UI - UCE1） UCE1 IC1 IB1 UBE1
13
UR1.12U2
桥式整流与半波整流在相同的次级电压下，对二极管 的参数要求是一样的，但却可以获得电压更高、脉动成分更 低的输出电压，而且变压器利用率高，所以应用更广泛。
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9
第3节 滤波电路
7.3.1电容滤波电路
10
7.3.1. 电容滤波
Hale Waihona Puke ~220V 50HzA
+ D4 u2 -
B
D1
2
7.1.1直流电源的组成
2 2 0 V 电 源 整 流 滤 波 稳 压 +
5 0 H z
变 压 器 电 路
电 路
电 路
U o -
7.1.2 各部分的作 用
（1）变压：将AC 220V/50Hz的交流电，变换到直流 电源所需的次级电压；
（2）整流：将正弦波电压转换成单一方向的脉动电压； （3）滤波：滤掉交流分量，保留直流分量，使电压平滑。 （4）稳压：使输出电压稳定，不随负载变化或电网电压 波动而变化。
W117系列产品为输出正电
1 输入端
W117
2
输出端
3 调整端
压可调三端集成稳压器； W137系列产品为输出负电压 可调三端集成稳压器。
直流电源图课件
• 图10.5.3 串联型稳压电路的方框图
• 图10.5.4 用复合管作调整管
• 图10.5.5 稳压管基准电压电路
• 图10.5.6 零温度系数基准电压电路及其等效电路
• 图10.5.7 能隙基准电压电路
• 图10.5.8 限流型过流爱护电路及其输出特性
• 图10.5.9 截流型过流爱护电路及其输出特性
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13
图10.3.1 单相桥式整流电容滤波电路 及稳态时的波形分析
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14
RLC不同时的uO的波形
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15
图10.3.3 电容滤波电路输出电压 平均值的分析
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16
图10.3.4 电容滤波电路中二极管 的电流和导通角
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17
图10.3.5 电容滤波电路的 输出特性和滤波特性
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图10.5.7 能隙基准电压电路
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图10.5.8 限流型过流爱护电路 及其输出特性
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图10.5.9 截流型过流爱护电路 及其输出特性
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图10.5.10 调整管的平安工作区爱护电路
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图10.5.11 芯片过热爱护电路
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54
图10.6.1 换能电路的根本原理图 及其等效电路
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55
图10.6.2 换能电路的波形分析
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56
图10.6.3 串联开关型稳压电源的结构框图
电源的内部构造及功能详解
电源的内部构造及功能详解电源是电子设备中的重要组成部分，它的主要功能是将交流电转换为直流电，并为其他电子设备提供稳定的电力供应。
在电源的内部，有许多不同的组件和电路，下面将详细介绍电源的内部构造和功能。
1.输入电路：电源的输入电路主要由电源插头、开关、过滤电容和保险丝等组成。
电源插头用于将室外的交流电接入电源内部，开关用于控制电源的开关机状态，过滤电容则用于滤除交流电中的噪声，保险丝则起到保护电源和其他电子设备的作用。
2.变压器：电源内部的变压器是将室外的交流电转换为适合电子设备使用的低压交流电。
变压器主要由铁芯和线圈组成，当交流电通过线圈时，会在铁芯中产生磁场，进而产生感应电压，并将输入电压降低到合适的电压范围。
3.整流电路：整流电路是将从变压器输出的交流电转换为直流电的重要电路。
整流电路主要由整流桥、滤波电容和滤波电感等组成。
整流桥可以将交流电转换为脉冲波形的直流电，滤波电容和滤波电感则用于平滑直流电的脉动量，使得输出电压更加稳定。
4.稳压电路：稳压电路是为了保持电源输出的电压稳定的电路，它主要由稳压二极管、比较器和反馈电路等组成。
稳压二极管能够根据输出电压的变化自动调节其通导状态，以达到稳定输出电压的目的。
比较器用于检测输出电压是否达到设定值，并通过反馈电路控制稳压二极管的通导状态。
5.过载保护电路：过载保护电路是为了避免电源过载运行导致故障或损坏的电路。
过载保护电路主要由过载保护器、限流电阻和过流检测电路等组成。
过载保护器能够根据电源输出的电流超过额定值时断开电源的输出回路，以保护电源和其他电子设备的安全。
6.短路保护电路：短路保护电路是为了防止电源和其他电子设备短路时产生过大的电流而引起故障或安全隐患。
短路保护电路主要由短路保护器、过流检测电路和自动断电电路等组成。
短路保护器能够在检测到输出回路短路时迅速断开电源输出，以保护电源和其他电子设备的安全。
7.输出电路：输出电路是将电源内部的直流电转换为其他电子设备所需的电源电压和电流。
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D1 D2 D3轮流导通，阳极电位高的D先导通； D4D5D6轮流 导通，阴极电位低的D先导通。
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13
uO1 为正； uO2为负
图10.2.7 利用桥式整流电路实现正、负电源
三相整流电路
变压器副边的三个端均应接 两只二极管，一只接阳极， 另一只 接阴极。
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图10.2.8(a) 三相整流电路
12
模拟电子技术多媒体课件
第十章 直流电源
图10.2.8(a) 三相整流电路
图10.2.8(b) 三相整流电路的波形
8
二、工作原理
模拟电子技术多媒体课件
第十章 直流电源
1. u2 >0时，电流由+流出，经 VD1、RL、VD2流入-。 2. u2 <0时，电流由-流出，经 VD3、RL、VD4流入+。 编辑ppt
图10.2.6 单相桥式整流电路的波形图
9
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第十章 直流电源
三、输出电压平均值 UO(AV) 和输出电流的平均值IO(AV)
电网 电压
电源 变压器
整流 电路
滤波 电路
稳压
负
电路
载
图 10.1.1 直流稳压电源的方框图
整流：将交流变为直流的过程。
滤波：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
编辑ppt
3
模拟电子技术多媒体课件
第十章 直流电源
10.2 整流电路
10.2.1 整流电路的分析方法及其基本参数
一、工作原理
2U2sint
1
22
U O( A V 0 2 )U 2 sitn d (t)U 2 0 .9 U 2
IO(AV) UO R(L AV ) 0.R 9U L2
脉动系数：
u O 2 U 2 ( 2 3 4 c2 ot s1 4 5 c4 ot s)
42
S UO1M 3 U2 20.67
UO (AV)
22
证二极管安全工作。
编辑ppt
IF1.1IO(AV ) 1.12RUL2
URM 1.1 2U2 7
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第十章 直流电源
10.2.2 单相桥式整流电路
在实用电路中，多采用全波 整流电路，最常用的是单向 桥式整流电路。
一、电路的组成
图 10.2.4 单向桥式整流电路
图10.2.5 单向桥编式辑整pp流t 电路的习惯画法
2 1 0 2 U 2 sitd n (t) 2 U 2 0 .4U 2 5
2. 负载电流的平均值 IO(AV)
IO(AV ) UO R(L AV ) 0.4RLU 52 编辑ppt
5
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第十章 直流电源
3. 脉动系数 整流输出电压的基波峰值UO1M与输出电压
平均值UO(AV)之比。
对于二极管最大整流平均电
流IF和最高反向工作电压URM 均应留10%的余地，以保证 二极管安全工作。
编辑ppt
IF1.1IO 2(AV ) 1.12RUL2
URM 1.1 2U2
11
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第十章 直流电源
如何实现正、负电源？
将桥式整流电路变压器副边 中点接地，并将二个负载电 阻相连接，且连接点接地。
图10.2.1 单相半波整流电路
优点：使用元件少。
缺点：输出波形脉动大；直流 成分小；变压器利用率低。
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2U 2 RL
2U 2
2U 2
4
二、主要参数
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第十章 直流电源
1. 输出电压平均值 UO(AV)
输出电压平均值就是负载 电阻上电压的平均值。
UO(AV2)102uOd(t)
S U O1M U O(AV)
S愈大，脉动愈大。
由于半波整流电路输出电压uO的周期与u2相同，uO的 基波角频率与u2相同，即50Hz。通过谐波分析，可得：
UO1M
U2 2
U2故半波整流电路输出Fra bibliotek压的脉动系数 S 2 1.57
2U2 2
编辑ppt
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第十章 直流电源
3. 掌握电容滤波电路的工作原理和估算。
4. 了解电感滤波电路的工作原理。
华
5. 理解稳压管稳压电路的工作原理。
成
英
6. 了解串联型稳压电路的工作原理。
第
四
7. 掌握三端集成稳压器的应用。
版
8. 了解开关型稳压电路的工作原理及特点。
模拟电子技术多媒体课件
第十章 直流电源
10.1 直流电源的组成及各部分的作用
第10章 直流电源
10.1 直流电源的组成及各部分的作用
10.2 整流电路
10.3 滤波电路
华 10.4 稳压管稳压电路
成
英 10.5 串联型稳压电路
第
四 版
10.6 开关型稳压电路
本章重点和考点：
1. 掌握直流电源的组成及各部分的作用，能画出直流 稳压电源的方框图。
2. 掌握单相桥式整流电路工作原理、波形分析、输出 电压和电流平均值的估算。
U2
编辑ppt
3
10
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第十章 直流电源
四、整流二极管的选择
每只二极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流，所以 每只二极管的平均电流只有负载电阻上电流平均值的一半。
ID(AV) IO(2AV) 0.4RLU 52
二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压
URmax 2U2
三、整流二极管的选择
根据流过二极管电流的平均值和它所承受的最大反向 电压来选择二极管的型号。
二极管的正向平均电流等于负载电流平均值
ID(AV ) IO(AV ) 0.4RL U 52
二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压
URmax 2U2
对于二极管最大整流平均电
流IF和最高反向工作电压URM 均应留有10%的余地，以保