直流稳压电源——滤波电路
直流稳压电源原理
直流稳压电源原理1.整流电路：直流稳压电源通常使用变压器将交流电转换为较低的交流电压。
接下来，交流电通过整流电路，将交流电转换为直流电流。
经过整流的电流是脉动的，其中包含了交流电的频率成分。
2.滤波电路：为了消除整流电路中产生的脉动电流，需要使用滤波电路。
滤波电路通常使用电容器或电感器来滤除脉动电流中的交流成分，从而得到相对平坦的直流电流。
通过合理选择电容或电感元件的数值，可以实现较好的滤波效果。
3.稳压电路：稳压电路是直流稳压电源中最重要的部分。
它的作用是根据实际需要，对输出电压进行精确的调节和稳定。
常见的稳压电路包括三端稳压器、开关稳压器和线性稳压器。
其中，线性稳压器是最简单和常用的一种，通过调整稳压管或稳压芯片的工作状态，来控制输出电压的稳定性。
4.过载保护电路：为了保护直流稳压电源和被供电设备，通常需要设计过载保护电路。
过载保护电路可以监测并及时处理过载情况，以防止电源过载或短路等故障。
常见的过载保护电路包括过流保护、过压保护和过热保护等。
总结起来，直流稳压电源的原理就是将交流电转换为稳定的直流电，并通过滤波、稳压和过载保护等电路来实现。
这样可以保证供电设备得到稳定的直流电源，以确保其正常工作和性能。
除了以上介绍的基本原理，直流稳压电源还可以根据实际需求添加其他功能电路，例如短路保护、起动和停机控制、过电压保护和低压保护等。
不同类型的直流稳压电源在工作原理和电路设计上可能会有所不同，但主要目标都是提供稳定、可靠的直流电源，以满足不同设备的工作需求。
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。
第8章直流稳压电源
第8章直流稳压电源8.1 单相整流滤波电路教学要求：1.掌握单相桥式整流电路的工作原理；2.掌握电容滤波电路的工作原理；3.了解电感滤波电路、∏型滤波电路的结构及原理。
引言直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电，一般由变压、整流、滤波和稳压等几部分组成。
整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。
一、单相整流电路（一）半波整流电路单相半波整流电路如下图(a)所示，图中Tr为电源变压器，用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。
设V为整流二极管，令它为理想二极管，R L为要求直流供电的负载等效电阻。
由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由于电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。
半波整流电路结构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于要求不高的场合。
（二）桥式整流电路为了克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路，如下图所示，图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式，故称为桥式整流。
1.工作原理和输出波形设变压器二次电压u2=21/2U2sinωt，波形如电压、电流波形图(a)所示。
在u2的正半周，即a点为正，b 点为负时，V1、V3承受正向电压而导通，此时有电流流过R L，电流路径为a→V1→R L→V3→b，此时V2、V4因反偏而截止，负载R L上得到一个半波电压，如电压、电流波形图(b)中的0～π段所示。
若略去二极管的正向压降，则u O≈u2。
电压、电流波形在u2的负半周，即a点为负b点为正时，V1、V3因反偏而截止，V2、V4正偏而导通，此时有电流流过R L，电流路径为b→V2→R L→V4→a。
这时R L上得到一个与0～π段相同的半波电压如电压、电流波形图(b)中的π～2π段所示，若略去二极管的正向压降，uＯ≈－u2。
直流稳压电源中滤波电路
直流稳压电源中滤波电路直流稳压电源中的滤波电路是一种重要的电路组成部分，用于去除直流电源中的纹波，使输出电压更加稳定。
本文将介绍滤波电路的作用原理、常见类型以及设计要点。
在直流稳压电源中，滤波电路的作用是去除直流电源中的纹波，使输出电压保持在一个稳定的水平。
直流电源的输出电压中常常会存在纹波，这是由于电源中的电容和电感等元件无法完全滤除交流成分导致的。
纹波会对电源的稳定性和负载设备的工作效果产生不利影响，因此需要采用滤波电路进行处理。
滤波电路一般由电容和电感组成，常见的滤波电路类型有RC滤波电路、LC滤波电路和π型滤波电路。
RC滤波电路是由电阻和电容组成的，其工作原理是通过电容器对交流信号进行滤波。
当交流信号通过电容器时，电容器对交流信号具有阻抗，从而形成一个低通滤波器，将高频成分滤除，使得输出信号中的纹波减小。
LC滤波电路是由电感和电容组成的，其工作原理是通过电感对交流信号进行滤波。
当交流信号通过电感时，电感对交流信号具有阻抗，从而形成一个高通滤波器，将低频成分滤除，使得输出信号中的纹波减小。
π型滤波电路是由电容和电感组成的，其工作原理是通过电容和电感相互配合，形成一个带通滤波器，将高频和低频成分滤除，使得输出信号中的纹波减小。
在设计滤波电路时，需要考虑电容和电感的选取。
电容的选取应考虑其容值和额定电压，以满足纹波电压的要求和电容器的使用寿命。
电感的选取应考虑其电感值和电流容量，以满足滤波电路的工作条件。
除了滤波电路的设计，还需要考虑输入电压的稳定性和负载的变化对滤波效果的影响。
输入电压的稳定性可以通过稳压器来实现，负载的变化可以通过反馈控制来调节。
滤波电路在直流稳压电源中起到了重要的作用，通过去除纹波，使得输出电压更加稳定。
不同类型的滤波电路可以根据实际需求进行选择和设计，以满足电源的稳定性要求。
设计滤波电路时需要考虑电容和电感的选取以及输入电压和负载的变化对滤波效果的影响。
通过合理设计和选择，可以实现高效稳定的直流稳压电源。
直流稳压电源中滤波电路
直流稳压电源中滤波电路
直流稳压电源是一种将交流电转换为直流电并稳定输出电压的
电源装置，被广泛应用于电子设备的供电系统中。
然而，由于交流电的本质，直流稳压电源输出的直流电中常常会混入一些交流成分，这些交流成分会对电子设备造成干扰，甚至损坏设备。
因此，在直流稳压电源中，需要使用滤波电路来滤除交流成分，以保证输出的直流电质量。
滤波电路一般由电容、电感和电阻组成。
其中，电容是用来存储电荷的元件，能够滤掉高频交流成分；电感则是用来存储磁场能量的元件，能够滤掉低频交流成分；而电阻则是用来限制电流的元件，能够使电路中的电流稳定无波动。
在直流稳压电源中，一般采用电容滤波电路。
电容滤波电路由一个电容和一个负载电阻组成，电容的两端并联在电源输出端，负载电阻串联在电容和电源输出端之间。
当直流电从电源输出端通过电容进入负载电阻时，电容会对直流电进行平滑，使得直流电中的交流成分得以滤除。
同时，电容还能够对电源输出的突然变化进行缓冲，使得输出的直流电更加稳定。
总之，滤波电路在直流稳压电源中扮演着至关重要的角色，能够有效滤除输出直流电中的交流成分，保证输出直流电的质量和稳定性。
- 1 -。
直流稳压电源中滤波的作用
直流稳压电源中滤波的作用直流稳压电源是一种用来为电子器件提供稳定直流电压的设备。
它的作用是将交流电转换为直流电并保持其电压稳定，以确保电子器件正常运行。
然而，在直流稳压电源中，滤波技术的应用十分重要。
滤波的作用是减小或消除直流电源输出中的脉动电压，以使其更趋近于纯直流电压。
首先，滤波技术可以有效减小直流电源输出中的脉动电压。
直流电源在转换交流电为直流电的过程中，由于元器件的特性和电路的工作原理等因素，会使得输出电压存在一定的波动。
这种波动在电子器件工作中会产生干扰和噪声，对其正常运行造成影响。
而滤波技术的使用，则可以通过电容器和电感等元器件对电源输出进行平滑处理，将脉动电压减小到可以接受的范围内，从而提供更为稳定的电压给到电子器件。
其次，滤波技术还可以消除电源输出中的高频噪声。
在电源输出中，往往会存在来自交流电供应网络的高频噪声，这是由于电网中的其它电子设备和开关操作所引起的。
这些高频噪声会对电子器件的工作产生干扰，降低系统的性能。
为了解决这一问题，滤波电路会采用低通滤波器来滤除这些高频噪声，保证电源输出的纯净性，从而提供更好的工作环境给到电子器件。
滤波技术在直流稳压电源中发挥着重要的作用。
它不仅可以有效减小直流电源输出中的脉动电压，提供稳定的电压给到电子器件，也可以消除电源输出中的高频噪声，提高系统的性能。
因此，在设计和使用直流稳压电源时，必须充分考虑滤波技术的应用。
合理选择和配置滤波元器件，合理调节滤波电路参数，都是保证滤波效果的关键。
同时，在操作直流稳压电源时，也要避免将其长时间过载使用，保持电源的正常工作状态，以充分发挥滤波技术的作用。
总之，滤波技术在直流稳压电源中具有重要作用。
它可以减小直流电源输出中的脉动电压，消除高频噪声，提供稳定纯净的电压给到电子器件，保证其正常工作。
因此，在使用直流稳压电源时，应充分理解和应用滤波技术，从而提高系统性能和电子器件的可靠性。
电工学II——直流稳压电源(11章)
Uo 2U
4. 电容滤波电路的特点 (2) 流过二极管瞬时电流很大 RLC 越大 Uo越高负载电流的平均值越大 ; 整流管 导电时间越短 iD的峰值电流越大
11.2 滤波器
交流 电压
整流
脉动 直流电压
滤波
直流 电压
滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电 流)不能突变的特性, 达到平滑输出电压波形的目的。
方法：将电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。
L
C
RL
RL
（1）电容滤波器
1. 电路结构（半波整流滤波电路）
3. 工作波形
a + u –
IOM =200mA URWM =50V
例： 有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz， 负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流 二极管及滤波电容器。
解：2. 选择滤波电容器 取 RLC = 3 T/2 ~
+ u –
+
C RL
+ uo –
1 50 RLC 3 0.03 S 2 已知RL = 50
滤波
有波纹的 直流电压
稳压
直流 电压
（1）稳压管稳压电路
IR + u – R
电流电阻R 限流调压 IO
当电源波动或负载电流的 变化引起Uo变化时(注意Uo
+ + C UI –
Iz
DZ RL
&#Uo Uz Iz IR = (Iz + Io) UR = IR R
整流、滤波、稳流、稳压电路工作原理;
一、整流电路的工作原理整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的电路。
其工作原理主要通过二极管的导通和截止来实现。
在正半周的电压周期内，二极管处于导通状态，电流可以顺利通过；而在负半周的电压周期内，二极管处于截止状态，电流无法通过。
这样，交流电信号经过整流电路后，就可以转化为直流电信号输出。
二、滤波电路的工作原理滤波电路是用来去除整流后直流电信号中的脉动成分，使得输出的电压更加平稳。
其主要原理是通过电容器的充放电来吸收和释放交流电信号中的高频脉动成分。
在充电时，电容器可以吸收一部分脉动成分；在放电时，电容器则会释放出积累的电荷，从而使输出的电压更加稳定。
三、稳流电路的工作原理稳流电路是为了在负载变化时，仍然能够保持输出电流恒定的电路。
其原理是通过负反馈控制电路的工作点，使得在负载变化时，电路可以自动调整输出电流，从而避免因负载变化而导致的输出电流波动。
四、稳压电路的工作原理稳压电路是为了在输入电压波动时，能够保持输出电压恒定的电路。
其工作原理主要包括串联稳压和并联稳压两种方式。
串联稳压是通过调整输出电压与输入电压之间的电压差，以维持输出电压稳定；而并联稳压则是通过电容器和电感器等元件来减小输入电压的波动，从而实现输出电压的稳定。
五、结论整流、滤波、稳流、稳压电路是电子电路中常见的几种基本电路，它们通过不同的原理和组合方式，可以实现对交流电信号的转换和处理，从而得到稳定的直流电信号输出。
在实际应用中，这些电路通常会被应用于各种电子设备和电源系统中，起到了至关重要的作用。
对这些电路的工作原理有深入的了解，对于电子工程领域的从业者来说，是非常重要的。
六、整流、滤波、稳流、稳压电路在电子设备中的应用上文我们已经介绍了整流、滤波、稳流、稳压电路的工作原理，接下来我们将重点谈谈这些电路在电子设备中的应用。
1. 整流电路的应用整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的关键电路之一，广泛应用于各种电源设备和电子设备中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、小容量电容质量的判别 小容量电容无极性。 鉴别质量方法：用两表笔分别接触电容的两根引线（注意双
手不能同时接触电容器的两极），若表针向右摆动后再慢慢往左 返回，表明正常；若不动，则对调再测，仍不动说明电容器断路； 若摆动后不返回，说明短路。
返回
二、根据电路图完成滤波电路的焊接
注意：1、电容器的插放
u2＞ uC时：
二极管导通，C充电
u2＜ uC时：
iD
二极管截止，C放电。
+
+
RL u L
- +uc= uL
t
二极管中 的电流
t
电容滤波电路的特点：
(a) UL与RLC的 关系：
RLC 愈大 C放电愈慢 u2
UL(平均值)愈大 一般取：
RLC (5 10)T iD
(T:电源电压的周期)
近似估算: UL=1.2U2
电容元件是表征产生电场、储存电场能量的元件。 充电：在外电源作用下，电容器两极板上分别感应等量异号 电荷+q、-q。 储能：撤去电源，由于介质绝缘， +q和-q不能中和，板上 电荷仍可长久地集聚下去。
6、电容对交变电流的作用
通交流 ，隔直流 ；通高频 ，阻低频
7、电容的极性及质量的判别
8、电容的应用
你知道滤波后的输出电压平均值相比 整流后的输出电压平均值是增大了还
是减小了吗？
你知道滤波电路中空载时和接入负载 时，输出有何不同吗？
学完本任务后，请总结一下你思想上 有哪些方面的转变与收获？
总分
答题栏
赋值 标准
实际 得分
10分 20分 20分 20分
20分
10分
六、作业
试分别画出滤波电路空载时、接入负载 时，输出电压的波形？
2、电容符号
+
普通电容
电解电容
可变电容
微调电容
3、电容的单位 单位是法拉，用“F”表示。 1F=10^6 F =10^9nF=10^12pF
4、电容器的参数 （1）电容量（C） （2）耐压值
指规定温度范围下，电容器正常工作时能承受的最大直流 电压
注：一般电容器的外壳上标有电容量和耐压值
5、电容的基本特性（充电和储能 ）
学习情境一 设计与制作直流稳压电源
任务1：整流电路的设计与制作 任务2：滤波电路的设计与制作 任务3：稳压电路的设计与制作
任务二 滤波电路的设计与制作
一、明确任务
1、学习任务： 认识电容器，并完成电容滤波电路的焊接及调试 2、学习目标： （1）掌握电容的特性及电容滤波电路的工作原理。 （2）训练焊接工艺与技巧。 （3）培养团队协作意识。 3、实践操作要求： （1）严格遵守安全操作规程 （2）小组成员相互协作，共同完成学习任务
电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件， 它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。
广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换 和自动控制等电路中
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、电容滤波电路
电容滤波的原理：电容两端的电压不能突变。
+
220V u1
+
D4
u2 3
D3
4
D1
1
C
D2
2
+
+
RL u L
-
+
（1）空载（RL=∞）时： uL uC 2u2
2、电解电容的极性不可插反
焊接制作
返回
三、用万用表测量滤波电路的输入输出电压
注意：
1、滤波电路的输入是直流， 输出是直流
2、万用表的档位选择正 确
返回
四、用示波器测试输入输出波形
五、教学效果评价
评价内容
你知道电容有哪些特性吗？
专业 技能 评价
社会 素质 评价
你知道电解电容的极性如何判断吗？
你知道电容滤波的原理吗
二、资讯
回想上一节
一、滤波电路的作用及类型
1、滤波的作用：
2、滤波电路的类型 电容滤波 电感滤波
复式滤波
二、资讯
二、认识电数字容1器03代表电容值： 1．两电块容数C金=的字1属0C1结*0=1夹401构代^0板*4表p10F用的^=3一电1p0F^容定=5p值1的0F^：4介pF质（如云母、绝缘纸、 电解质等）隔开，就构成了一个简单的电容,用大 写字母C表示。
四、实践与操作
一、用万用表测试二极管的极性及质量的好坏
1、电解电容极性的判别
电解电容具有正、负极性，不可接反。
识别方法：
从外形：（1）长脚为正极，短脚为负极
（2）外壳“- -”标记为负极
用万用表测量:测量时，选用R×100或R×1k档，先假定 某极为“+”极，让其与万用表的黑表笔相接，另一电极 与万用表的红表笔相接，记下此时的阻值，然后将电容 器放电（既两根引线碰一下）；两只表笔对调，重新进 行测量。两侧测量中，阻止大的那次，黑表笔接的就是 电解电容的正极。
(b) 流过二极管瞬时电流很大 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大
uc= uL
RLC 较大
t
t
三、计划
项目一、根据电路图完成滤波电路的焊接。 项目二、对滤波电路进行调试
四、实践与操作
一、电容的极性判别及质量好坏的测量。 二、根据电路图进行滤波电路焊接 三、用万用表测量滤波电路输入输出电压 四、用示波器测试滤波输入输出信号波形
+
uc
+
4
D4
D1
+
220V u1
u2 3
1
C
u L
D3
D2
2
+
-
u2＞ uC时：
u2
+
二极管导通，C充电
u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 uL
t uc=uL
由于RL=∞，无放电回
路，所以uC保持。
t
（2）接入RL（且RLC较大）时
+
220V u1
+
D4
u2 3
D3
4
D1
1
D2
uc C
2
u2