整流滤波稳压电路看不懂你砍我

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新手必看--整流滤波稳压电路

新手必看--整流滤波稳压电路

新手必看--整流滤波稳压电路1.1整流电路整流电路的作用是将交流电变换成直流电,完成这一任务主要靠二极管的单向导电性。

所以二极管是构成整流电路的关键原件。

常见的整流电路有半波整流电路,全波整流电路,桥式整流电路,倍压整流电路,多倍压整流电路。

1.1.1桥式整流电路二极管VD1~VD4构成整流桥,在交流电的正半周,变压器T的输出A线和B线为上正下负,即A为正,B为负,此时二极管VD1,VD3处于正向偏置而导通,VD2,VD4处于反向偏置而截至,电流通过VD1,VD3而滤出正负直流,在交流电的负半周,即A负B正,此时VD2;VD4导通,VD1,VD3因承受了反向电压而截至,从而滤出了正负直流。

波形如图二所示。

1.1.2半波整流电路正半周变压器次级线圈经二极管瞬时极性为上正下负,VD正向偏置而导通,上正下负,二极管和负载上有电流流过,,负半周变压器次级线圈输出上负下正,经二极管反向偏置而截至,极性为上正下负,电路如图四所示。

由于这款电路只有全桥整流电路的4分之一,所以输出电压是原电压的一半,另一半损耗了市电一半的波形。

而且此款电路对后级滤波电路要求较严格,不建议大家使用。

但是在输出共用负极,多输出时建议大家使用。

后级滤波建议使用门型滤波电路。

1.1.3全波整流我们可以把变压器的次级对折,会发现,它也是半波整流电路,不过是把下面的能量聚集到一根线上。

电路如下图所示。

由于倍压整流电路运用少,所以在此不作介绍。

详细介绍在:/link?url=xdoqWoi8eemB6btVHhGu AEqtK62pXSnABrlmLtROSAXQOxb8fTrFX_zJf5tbDnEK2U--dNXRPi6ZtrI0ZCAHma加载失败请按‘F5’刷新1.2.1滤波电路滤波电路一般由电抗元件组成。

图1为电容滤波电路。

电容滤波电路的滤波效果与RLC常数有关,RLC越大,电容器放电越慢,滤波效果越好,反之则效果差。

电容滤波简单,负载电压较高,波纹也较小,其缺点是输出特性较差,故适用于负载电压较高,负载变动不大的场合。

6-4 整流、滤波及稳压电路

6-4  整流、滤波及稳压电路

6-4整流、滤波及稳压电路所谓整流,就是某电路的输入端加上一正弦电压,通过电路对输入进行处理以后,而在负载上得到一直流电压,即大小变化,而方向不变的脉动电压。

该电路称为整流电路,且有不同的分类:按整流元件分可控整流按交流电源相数分三相整流单相整流半波整流按利用能源程度分全波整流(桥式)对于全波整流电路,其整流元件多接成桥式,故称桥式整流电路。

不可控整流6-4-1 半波整流电路uiu 0(1)电路图(2)工作波形(3)输出电压;U U dt u TU m45.0100===⎰ππI I D =;LL R UR U I 45.000==Ru i脉冲电压是用一个周期的平均电压来作定量描述的,即非正弦的恒定分量,半波整流波形的傅立叶级数为:(4)二极管承受的最高反向电压⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--+= t t t U u m ωωωππ4cos 5322cos 32sin 2106-4-2 单相桥式整流电路(全波)(1)电路图⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯--= t t t U u m ωωωπ6cos 7524cos 5322cos 32120;U U dt u T U m 9.021000===⎰ππ;L L R U R U I 9.000==LD R U I I 45.020==uiu 0Ru iRu i(2)工作波形(3)输出电压(4)二极管承受的最高反向电压D 4D 2D 3D 1+--+6-4-3 滤波电路1 电容滤波(1)电路组成及输出波形实际应用中,许多电子设备或电气设备常要求其工作电源是输出平稳的直流,而仅由整流电路的输出,脉动太大,还需在整流电路后面加入滤波将滤除交流成分。

u iuu iu 0Ru iu 0Ru iu 0C C(2)滤波器输出3)外特性曲线1)电容滤波器的选择1.4U0.45U电容滤波无电容滤波采用电容滤波时,输出电压的脉动程度与放电时间常数有关。

为了得到比较平直的输出电压,一般要求352L TR C τ≥-=()对半波整流U 0=U对于全波整流U 0=1.2U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-C R T U L 412U 0I 0滤波器输出电压为2)输出电压LC R τ=2 电感滤波电感与负载必需串联3 复合滤波电路R uiuLLCLC2C1C2C1RLC滤波电路LCπ滤波电路RCπ滤波电路6-4-4 稳压电路经变压、整流和滤波后的直流电压,虽然减小谐波对稳定性的影响,但是交流电源波动和负载变化对稳定性的影响仍然存在,对于要求直流电源稳定的应用场合(精密电子测量仪器、自动控制、计算装置等),电压的不稳定,有时会产生测量和计算的误差,引起控制装置的不稳定,甚至根本无法正常工作。

整流、滤波和稳压电路

整流、滤波和稳压电路

整流、滤波和稳压电路滤波电路交流电经过二极管整流之后,方向单一了,但是大小(电流强度)还是处在不断地变化之中。

这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。

要把脉动直流变成波形平滑的直流,还需要再做一番“填平取齐”的工作,这便是滤波。

换句话说,滤波的任务,就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小,改造成接近恒稳的直流电。

一、电容滤波电容器是一个储存电能的仓库。

在电路中,当有电压加到电容器两端的时候,便对电容器充电,把电能储存在电容器中;当外加电压失去(或降低)之后,电容器将把储存的电能再放出来。

充电的时候,电容器两端的电压逐渐升高,直到接近充电电压;放电的时候,电容器两端的电压逐渐降低,直到完全消失。

电容器的容量越大,负载电阻值越大,充电和放电所需要的时间越长。

这种电容带两端电压不能突变的特性,正好可以用来承担滤波的任务。

图5-9是最简单的电容滤波电路,电容器与负载电阻并联,接在整流器后面,下面以图5-9(a)所示半波整施情况说明电容滤波的工作过程。

在二极管导通期间,e2 向负载电阻R fz提供电流的同时,向电容器C充电,一直充到最大值。

e2 达到最大值以后逐渐下降;而电容器两端电压不能突然变化,仍然保持较高电压。

这时,D受反向电压,不能导通,于是Uc便通过负载电阻R fz放电。

由于C和R fz较大,放电速度很慢,在e2 下降期间里,电容器C上的电压降得不多。

当e2 下一个周期来到并升高到大于Uc时,又再次对电容器充电。

如此重复,电容器C两端(即负载电阻R fz:两端)便保持了一个较平稳的电压,在波形图上呈现出比较平滑的波形。

图5-10(a)(b)中分别示出半波整流和全波整流时电容滤波前后的输出波形。

显然,电容量越大,滤波效果越好,输出波形越趋于平滑,输出电压也越高。

但是,电容量达到一定值以后,再加大电容量对提高滤波效果已无明显作用。

通常应根据负载电用和输出电说的大小选择最佳电容量。

表5-2 中所列滤波电容器容量和输出电流的关系,可供参考。

整流、滤波和稳压电路

整流、滤波和稳压电路

整流、滤波和稳压电路第一节整流电路电力网供给用户的是交流电,而各种无线电装置需要用直流电。

整流,就是把交流电变为直流电的过程。

利用具有单向导电特性的器件,可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。

下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。

一、半波整流电路图5-1、是一种最简单的整流电路。

它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻R fz,组成。

变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2,D再把交流电变换为脉动直流电。

下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。

变压器砍级电压e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图5-2(a)所示。

在0~K时间内,e2为正半周即变压器上端为正下端为负。

此时二极管承受正向电压面导通,e2通过它加在负载电阻R fz上,在π~2π时间内,e2为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。

这时D承受反向电压,不导通,R fz,上无电压。

在π~2π时间内,重复0~π时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过R fz,在R fz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图5-2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压U sc。

以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。

不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压U sc=0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。

二、全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。

图5-3 是全波整流电路的电原理图。

全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。

《整流滤波稳压电路》课件

《整流滤波稳压电路》课件
整流滤波稳压电路的应用
自动化生产线
自动化生产线需要大量的传感器和控制器,整流滤波稳压电路能够为这些设备提供可靠的电源。
数控机床
数控机床需要精确控制电机,整流滤波稳压电路能够提供稳定的直流电源,确保加工精度。
工业机器人
工业机器人需要高精度的控制系统和电机驱动,整流滤波稳压电路能够提供稳定的直流电源,确保机器人的运动精度和稳定性。
总结词
桥式整流电路由四个整流二极管和负载组成,形成一个电桥的形状。在交流电的正负半周期内,两个二极管导通,另两个二极管截止,从而使得负载获得一个连续的直流电。桥式整流电路的效率高、可靠性好,适用于大电流和高电压的应用场景。
详细描述
滤波电路
总结词
利用电容的储能特性来平滑整流后的脉动直流电压。
详细描述
详细描述
稳压电路
由电源变压器、整流器、滤波器和稳压器组成。
简单稳压电路的组成
通过变压器将交流电转换为低压交流电,再经过整流器将低压交流电转换为直流电,然后经过滤波器滤除纹波,最后通过稳压器稳定输出电压。
简单稳压电路的工作原理
结构简单,成本低,但稳压精度不高,纹波系数较大。
简单稳压电路的特点
串联型稳压电路的组成
由电源变压器、整流器、滤波器、调整管和取样放大器组成。
03
开关型稳压电路的特点
稳压精度高,纹波系数小,效率高,但结构复杂,成本较高。
01
开关型稳压电路的组成
由电源变压器、整流器、滤波器、开关管和脉冲宽度调制器组成。
02
开关型稳压电路的工作原理
通过脉冲宽度调制器控制开关管的通断时间,从而稳定输出电压。
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整流滤波稳压电路原理

整流滤波稳压电路原理

整流滤波稳压电路原理一、引言稳压电路是现代电子设备中常用的一种电路,其作用是将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压,以保证电子设备的正常工作。

而整流滤波稳压电路则是稳压电路中的一种重要形式,本文将详细介绍整流滤波稳压电路的原理和工作过程。

二、整流滤波稳压电路的原理整流滤波稳压电路主要包括整流电路和滤波电路两部分。

整流电路的作用是将交流输入电压转换为直流电压,而滤波电路则用于去除直流电压中的纹波,得到稳定的直流输出电压。

1. 整流电路整流电路采用整流元件(如二极管)将输入电压的负半周期或正半周期截取,使其成为单向导通的电流。

常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路两种。

(1)半波整流电路半波整流电路只能将输入电压的正半周期截取,而负半周期则被截去。

其电路中只需一个二极管即可实现,结构简单、成本低廉,但输出电压的纹波较大,稳定性较差。

(2)全波整流电路全波整流电路能够将输入电压的正半周期和负半周期均截取。

其电路中一般采用两个二极管,实现了电流的双向导通。

相比半波整流电路,全波整流电路的输出电压波动较小,稳定性较好。

2. 滤波电路滤波电路的作用是将整流后的直流电压中的纹波去除,得到稳定的直流输出电压。

常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路两种。

(1)电容滤波电路电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器,将纹波电压的高频成分通过电容器绕过,从而实现对纹波的滤波作用。

电容滤波电路具有结构简单、成本低廉的优点,但对于低频纹波的滤波效果较差。

(2)电感滤波电路电感滤波电路通过在电路中串联一个电感元件,利用电感元件的自感性质,将纹波电压的低频成分通过电感元件绕过,从而实现对纹波的滤波作用。

电感滤波电路对于低频纹波的滤波效果较好,但结构复杂、成本较高。

三、整流滤波稳压电路的工作过程整流滤波稳压电路的工作过程如下:1. 输入电压经过整流电路,将交流电压转换为直流电压。

2. 直流电压经过滤波电路,去除直流电压中的纹波成分。

整流滤波稳压电路

整流滤波稳压电路

整流滤波稳压电路的发展趋势
高效率
随着能源消耗的日益关注,整流滤波稳压电路正朝着高效率、低 能耗的方向发展。
小型化
为了满足便携式电子设备的需求,整流滤波稳压电路正不断向小型 化、集成化的方向发展。
智能化
随着人工智能和物联网技术的快速发展,整流滤波稳压电路正朝着 智能化、远程控制的方向发展。
整流滤波稳压电路的未来展望
串联型稳压电路
要点一
总结词
输出电压稳定度高,负载调整率较高,但电路复杂,纹波 系数较大。
要点二
详细描述
串联型稳压电路由串联在电源电路中的调整管、比较放大 器和参考电压源组成。其工作原理与简单稳压电路相似, 通过比较放大器将输出电压与参考电压进行比较,然后调 整调整管以保持输出电压稳定。由于采用了串联方式,因 此其输出电压的稳定度和负载调整率较高。然而,由于电 路较为复杂,因此纹波系数较大。
04
应用与发展
整流滤波稳压电路的应用场景
电源供应
仪器仪表
整流滤波稳压电路广泛应用于各种电 子设备和系统的电源供应,如计算机、 电视、手机等。
在科学实验和测量领域,整流滤波稳 压电路为各种精密仪器和仪表提供稳 定的直流电源。
工业控制
在工业控制领域,整流滤波稳压电路 用于提供稳定可靠的电源,确保工业 设备的正常运行。
详细描述
桥式整流电路使用四个二极管组成一个电桥,使得交流电的正半周和负半周都能 通过负载,因此直流输出为交流输入的四倍。由于效率非常高,因此适用于负载 电流较大、对效率要求非常高的场合。
02
滤波电路
电容滤波电路
01
02
03
原理
利用电容的储能特性,将 整流后的脉动直流电平滑 成连续的直流电。

二极管整流、滤波、稳压电路

二极管整流、滤波、稳压电路

第一部分 二极管及其整流电路
L
T
io
u1 uo
u2
RL
u'o u'o

uo
uo、 io
2 3
t
电感L越大,滤波效果越好。
第一部分 二极管及其整流电路
三. 其它滤波电路
为进一步改善滤波特性,采取多级滤波。
LC滤波电路
RCπ型滤波电路
R
+
+ +
L
+
+
+
+
+
ui +
C
uo +
u i C1 +
C2
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
P

+ N
死区电压
硅管0.5V,锗 管0.2V。
反向特性
外加电压大于反向击穿 电压二极管被击穿,失去 单向导电性。
外加电压大于死区电 压二极管才能导通。
第一部分 二极管及其整流电路
二极管的单向导电性
(1) 二极管加正向电压(正向偏置,阳极接正、阴极接 负 )时, 二极管处于正向导通状态,二极管正向电阻较小, 正向电流较大。 (2) 二极管加反向电压(反向偏置,阳极接负、阴极接 正 )时, 二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较大, 反向电流很小。 (3) 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单 向导电性。 (4) 二极管的反向电流受温度的影响,温度愈高反向电 流愈大。 若 V阳 >V阴或 UD为正( 正向偏置 ),二极管导通 若 V阳 <V阴或 UD为负( 反向偏置 ),二极管截止
第一部分 二极管及其整流电路
二、单相桥式整流电路
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整流、滤波、稳压电路看不懂你砍我
好久的电路原理说明,终于能够看懂整流滤波稳压电路了,分享一下。

一、整流与滤波电路
整流电路的任务是利用二极管的单向导电性,把正、负交变的50Hz电网电压变成单方向脉动的直流电压。

整流电路只是将交流电变换为单方向的脉动电压和电流,由于后者含有较大的交流成分,通常还需在整流电路的输出端接入滤波电路,以滤除交流分量,从而得到平滑的直流电压。

由波形可知:
1.开关S打开时,电容两端电压为变压器付边的最大值。

2 .开关S闭合,即为电容滤波电阻负载,当变压器付边电压大于电容上电压时
,电容充电,输出电压升高,当时电容放电,输出下降。

如此充电快,放电慢的不断反复,在负载上将得到比较平滑的输出电压。

当负载电阻越大时,放电越慢,纹波电压越小,负载电阻小时,放电快,纹波大,而且输出电压低。

为此有三种情况下的输出电压估算值:
1)电容滤波,负载开路时。

2)无电容滤波,电阻负载时,输出电压平均值为:。

3)电容滤波,电阻负载时通常用下式进行估算,通常按
估算。

为确保二极管安全工作,要求:不同电子设备要求其电源电压的平滑程度不同,为此可采用不同的滤波电路。

常见的有电容滤波、电感滤波和复式滤波电路(两个或两个以上滤波元件组成)。

二、线性串联型稳压电路
整流滤波后的电压是不稳压的,在电网电压或负载变化时,该电压都会产生变化,而且纹波电压又大。

所以,整流滤波后,还须经过稳压电路,才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。

1.稳压电路(电源)的主要性能指标
输出的稳定电压值Vo,最大输出电流Imax,输出纹波电压V~,稳压系数(电压调整率),该值越小,稳定性越好。

输出电阻(内阻),,内阻越小越好。

2.串联型稳压电路的基本结构基本思路:
串联型:
当输入电压(VI)改变时,能自动调节(VCE)电压的大小,使输出电压(Vo)保持恒定。

例如:VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓
串联型稳压电路基本结构:
VI是整流滤波后的电压,T为调整管,A为比较放大电路,VREF为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻R构成。

R1与R2组成反馈网络,是用来反映输出电压变化的取样环节。

电路也可以改画成以下形式,以便看图方便。

如把串联稳压电路看作反馈放大器(输入为VI,输出为Vo),则这种电路属于电压串联负反馈。

在深度负反馈条件下,,。

这种稳压电路的主回路由调整管T与负载相串联构成,且T工作在线性状态,故称为线性串联式稳压电路。

输出电压Vo=VI-VCE,其变化量由反馈网络取样,并经放大电路(A)放大后去控制调整管T的基极电压,从而改变调整管T的VCE大小。

当输入电压VI增加(或负载电流Io减小)时,导致输出电压Vo增加,随之反馈电压VF=R2Vo/(R1+R2)=FvVo也增加(Fv为反馈系数)。

VF与基准电压VREF相比较,其差值电压经比较放大电路放大后使调整管的VB和IC减小,于是调整管T 的c-e间电压VCE增大,使Vo下降,从而维持Vo基本恒定。

显然,这是电压负
反馈电路基本性能。

三、集成线性稳压电路
1.三端固定式集成稳压器
如果将前述的串联型稳压电源电路全部集成在一块硅片上,加以封装后引出三端引脚,就成了三端集成稳压电源了。

正电压输出的78××系列,负电压输出的79××系列。

其中××表示固定电压输出的数值。

如:7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等,指输出电压是+5V、+6V、+9V、+12V、+15V、+18V、+24V。

79××系列也与之对应,只不过是负电压输出。

这类稳压器的最大输出电流为1.5A,塑料封装(TO-220)最大功耗为10W(加散热器);金属壳封装(TO-3)外形,最大功耗为20W(加散热器)。

2. 78系列三端集成稳压器内部电路框图
3. 三端集成稳压器的典型应用
⑴固定输出连接
在使用时必须注意:(VI)和(Vo)之间的关系,以W7805为例,该三端稳压器的固定输出电压是5V,而输入电压至少大于8V,这样输入/输出之间有3V的压差。

使调整管保证工作在放大区。

但压差取得大时,又会增加集成块的功耗,所以,两者应兼顾,即既保证在最大负载电流时调整管不进入饱和,又不致于功耗偏大。

⑵固定双组输出连接
⑶扩大输出电流连接
二极管D以低消T管VBE压降而设置,扩大的输出电流为:,原输出电流是Io,现可以近似扩大β倍。

⑷扩大输出电压范围
,所以:
⑸连接成恒流源电路
⑹三端可调式集成稳压电路
其型号有正输出三端可调式、负输出三端可调式两种。

如LM317型是正电压输出型,LM337是负电压输出可调式。

其输出电压可在1.25~40V之间调节。

其中,VREF=1.25V,而Iadj很小,通常略去,所以,由公式可得,只要调节R2就能在一定范围调节输出电压的大小。

具有正负输出的实际应用电路如下图所示。

注释:开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。

它们的功能是:
1.输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。

2.输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。

3.变换器:是开关电源的关键部分。

它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。

4.输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。

5.控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。

调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

6.保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

有的读者会产生这样的疑问,先把220V的交流变成了直流,然后通过变换器把直流变成交流,最后又把交流变成直流输出,兜了这么大的一个圈子,干吗不把220V的交流电直接变成所需要的直流呢?其实,交流市电先由电源变压器变压,整流滤波后得到未稳定的直流电压,再经过调整后得到所需要的直流电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。

但是它的缺点是需要庞大而笨重的功频变换器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且调整管是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。

总之这种电源不适合计算机用。

开关电源主要有以下特点:
1.体积小、重量轻:由于没有工频变压器,所以体积和重量只有线性电源的20~30%。

2.功耗小、效率高:功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管上的功耗小,转化效率高,一般为60~70%,而线性电源只有30~40%。

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