电工电子技术_认识二极管整流电路

2．变压器中心抽头式全波整流电路 • 图5.27所示为变压器中心抽头式全波整流电 路。 • 全波整流电路实际上是由两个半波整流电 路组成的。 • 电源变压器T的次级线圈具有中心抽头，可 得到两个大小相等而相位相反的交流电压 u2a和u2b。
图5.27 变压器中心抽头式全波整流电路
• 全波整流电路负载RL上的电压、电流大小与 桥式整流电路一样，即UL = 0.9U2，IL = U L 。
• 图5.28所示为倍压整流电路，由于每个电容 器上均充有 2 U2的电压，5个电容器正向串 联就可得到5倍的 2 U2电压。
图5.28 倍压整流电路
5.4 认识简单直流电源电路
• 交流电经过整流后得到的脉动直流电质量不高， 不能直接供电子设备使用。
• 其原因有两个方面，一方面其含有交流成分， 另一方面其平均值会随电网电压u1而变化。
3．电路特点
• 该稳压电路结构简单，元件少，调试方便， 但输出电流较小（几十毫安），输出电压 不能调节，稳压性能也较差，只适用于要 求不高的小型电子设备。
•
我国规定正常的电网电压可以浮 动±10%，正常时为220V，向下浮动10%即 为198V，向上浮动10%即为242V。
5.4.4 测试简单直流电源电路各点波形
ห้องสมุดไป่ตู้ • •
注意
滤波电容必须与负载并联，而滤 波电感则必须与负载串联。
5.4.3 安装简单直流电源电路
• 稳压二极管工作在反向击穿区时，流过稳 压管的电流在相当大的范围内变化，其两 端的电压基本不变。 • 利用稳压二极管的这一特性可做成简单直 流稳压电源。
• 直流稳压电源的组成和工作原理
• 1．电路组成
电工电子技术8
认识二极管整流电路 认识简单直流电源电路
5.3 认识二极管整流电路
利用二极管的单向导电性可将交流电转 换为直流电，这一过程称为整流。常见的整 流电路有半波整流电路、全波整流电路等。 本节介绍桥式全波整流电路。
5.3.1 安装二极管桥式整流电路
图5.23 桥式整流电路
5.3.2 测试二极管桥式整流电路波形
• 电感滤波器 • 电感滤波器电路是把电感器与负载电阻RL串 联。 • 它是利用通过电感的电流不能突变的特性 来工作的。
• 电感滤波原理 • 电感具有“阻交流，通直流”的特性，而经 过整流得到的脉动直流电具有直流和交流成 分。 • 这样交流成分不能通过电感器，而直流成分 可通过电感器流动，从而在负载RL上得到平 滑的直流电压。 • 电感滤波适用于负载电流较大且经常变化的 场合。
• 稳压二极管就是工作在击穿区，击穿后，通过 管子的电流变化（ΔIZ）很大，而管子两端电压 变化（ΔUZ）很小，这种特性称为稳压二极管的 稳压特性（见图5.31（b））。
2．稳压二极管的主要参数
• （1）稳定电压（UZ）：每个稳压管只有一 个稳定电压，一般可在半导体器件手册上 查到。 • （2）稳定电流（IZ）：指稳压管在稳定 • 电压下的工作电流。
三端固定式稳压器输出电压系列
7808 8V 7908 −8V 7809 9V 7909 −9V 7812 12V 7912 −12 V 7815 15V 7915 −15 V 7818 18V 7918 −18 V 7824 24V 7924 −24 V
7800系 列
7900系 列
•
根据输出电流的大小不同又可细 分，三端固定式稳压器最大输出电流系列 如表5.10所示。
图5.37 三端固定式稳压器接线图
•
图5.38所示为集成稳压器在黑白 电视机直流电源部分的应用。
图5.38 CW7812集成稳压器应用电路
2．三端可调式集成稳压器
• 该集成稳压器输出电压可调，也有正 电压输出和负电压输出两种，其外形和管脚的 编号与三端固定式稳压器相同。 • CW317为三端可调式正压输出稳压器， 其1脚为调整端，2脚为输入端，3脚为输出端。 • CW337为三端可调负压输出稳压器， 其1脚为调整端，2脚为输出端，3脚为输入端。
1、在电动机直接启动连续运转的控制电路中，接触器的辅助动合触点用于自 锁；接触器辅助动断触点用于实现互锁。 2、低压电器用途广泛，种类繁多，按其用途可分为控制、主令、保护、配电。 电气制动是使电动机的电磁转矩方向与电动机旋转方向相反，从而起到制动 作用。电气制动的方式有：反接制动和能耗制动。 3、时间继电器按其触点延迟方式可分为通电延时和断电延时。 4、速度继电器主要用作反接控制，速度继电器动合触点的闭合动作发生在转 子高速转动时，其断开动作发生在转子转速接近零时。 5、半波整流时，UL=0.45U2，全波整流时，UL=0.9U2。 6、二极管的主要特性是具有伏安特性。 7、锗二极管的死区电压是0.2V，导通电压是0.3V。 8、用万用表测量二极管的正向电阻时，黑表笔接二极管的正极，红表笔接二 极管的负极。 9、硅稳压二极管的稳压电路中，稳压管必须与负载电阻并联。限流电阻不仅 具有限流作用，也有调压作用。
RL
• 二极管上的平均电流也为负载电流的一半， 而二极管承受的反向峰值电压是变压器的 次级绕组总电压的峰值，即ID = 1 IL， U RM 2 = 2 2 U2。
• 变压器中心抽头式全波整流电路用两只二 极管，每个二极管承受的反压比桥式整流 电路高，且变压器的次级绕组需要中心抽 头。
3．倍压整流电路
表5.10 三端固定式稳压器最大输出电流系列
7800系列 7900系列
78H00
7906
78M0 0
78L00
79H00
7900
79M00
79L0 0
最大输出 电流
5A
1.5A
0.5A
0.1A
5A
1.5A
0.5A
0.1A
•
三端固定式稳压器的典型接线图 如图5.37所示。 • 电路中的C1、C2不能忽略，C1的 作用是减小纹波电压，防止高频自激振荡， C2的作用是改善负载的瞬态响应。
•
如图5.24（b）所示，在u2的负半周时，B 端电位高于A端，二极管VD2、VD4导通，VD1、 VD3截止，电流i2自B端流出，经过VD2、RL、 VD4到A端，它也是自上而下流过RL。
•
这样，在u2的整个周期内，都有方向不 变的电流流过RL，i1和i2叠加形成iL。 这是一个脉动直流电，波形如图5.25所 示。
变压器的初级接上交流电源u1后，在次级感应 出交流电压u2，其瞬时值为
u2 2U2 sin t
式中：u2—瞬时值； U2—交流电压有效值； ω—角频率； ωt—相位角。
u1
u2
•
如图5.24（a）所示，设u2在正半周时，A 端电位高于B端，二极管VD1和VD3导通，VD2 和VD4截止，电流i1自A端流过VD1、RL、VD3到 B端，它是自上而下流过RL。
•
CW7800系列的管脚排列是1脚为输入 端，2脚为输出端，3脚为公共端；CW7900系 列的管脚排列是1脚为公共端，2脚为输出端， 3脚为输入端。 • 三端固定式稳压器的型号由5部分组 成，其意义如下：
•
三端固定式稳压器输出电压系列 如表5.9所示。
表5.9
7805 5V 7905 −5V 7806 6V 7906 −6V
图5.25 桥式整流电路工作波形图
测量
U2= V， RL=100Ω
UL
IL
测量值
计算值
计算值和测量值是否一样？
2．电路的定量关系—负载上、二极管上的电 压和电流
• 在负载上得到的脉动直流电，经理论推导， 其平均值为 • UL = 0.9U2
U L 0.9U 2 IL RL RL
• 在整流二极管上只有一股电流（i1或i2）通 过，是负载电阻上电流的一半，即
•
CW317和CW337的基本应用电路 如图5.39所示。 • 输入电压范围是3～40V，输出可 调电压范围是1.25～37V，器件最大输出电 流为1.5A。
图5.39 三端可调式稳压器应用电路
作业：
P150 练一练 P151 知识能力训练1、2、3、4 P152 图5.30 P160 填空题2、10、11
• 为了得到平滑、稳定的直流电，对脉动直流电 要进行滤波和稳压，稳压电源由此产生。 • 直流稳压电源结构方框图如图5.30所示。
图5.30 稳压电源结构方框图
5.4.1 了解稳压二极管的特性
图5.31 稳压二极管
1．稳压二极管的稳压特性
• 从稳压二极管伏安特性曲线中看出，稳压二极 管的正向特性与普通二极管相同，反向特性曲 线在击穿区比普通二极管更陡直。
u2
uL
• 直流电是方向不变的电压或电流，包 括稳恒直流电和脉动直流电两大类。 大小也不变化的直流电称为稳恒直流电； 大小变化的直流电是脉动直流电，它含有直 流成分和交流成分。 • 图5.23所示电路，在RL上得到的是脉动直 流电压。
5.3.3 分析并验证二极管桥式整流电 路的规律
1．电路工作原理
•
集成稳压器管脚有多端式和三端 式，输出电压有固定式和可调式之分。 • 下面介绍最常用的三端固定式和 可调式集成稳压器。
图5.36 集成稳压器
1．三端固定式集成稳压器
• 三端固定式集成稳压器有两种类型， 即正稳压器和负稳压器，分别为CW7800系 列和CW7900系列。 • 如图5.36所示，三端集成稳压器只 有3个引脚，分别为输入端、输出端和公共 端。
• 直流稳压电源由5大部分组成，即变压器、 整流器、滤波器、稳压器和负载。
• •
拓展与延伸 集成稳压器 简单直流稳压电源输出电流小， 稳压效果也较差。 • 为了克服其缺点，人们利用集成 电路技术制造出集成稳压器。 • 集成稳压器具有体积小、外围元 件少、性能稳定可靠、使用调整方便和价 廉等优点。 •
1 ID IL 2 • 每个二极管在截止时承受的反向峰值电压 是u2的峰值，即