直流稳压电源全演示文稿

（2）电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来 说明。电容滤波电路如图10.1.4所示，在负载 电阻上并联了一个滤波电容C。
图10.1.4电容滤波电路
(3)滤波原理 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变 压联在器v次2上端，电所压以v2输给出电波容形器同C充v2 电，。是此正时弦C形相。当于并
C 0 , VO = 0.9V2
d = RLC
(3～5) T 2
VO 1.2V2
图10.1.7 整流滤波电路的外特性
10.2.2 电感滤波电路
利用储能元件电感器Ｌ的电流不能突变 电感当中v的的 串2正电联性半流，质周将也，时滞可，把后D以电v21。、起感当D到Ｌ3负导滤与半电波整周，的时流作，电用路。的负载ＲL相 电桥感式中 电的路电的流对电将称感经性滤由 ，波和D2电、电感D路4中提如电供图流。的因 连D续4性的，导1波0四通形.1个角.图8二所都如极是示图管1。81D00电°1、.1。感.D93所滤；示波D。的2、
注意：整流电路中的二极管是作为开关运用的。 整流电路既有交流量，又有直流量，通常对: 输入（交流）—用有效值或最大值；
输出（交直流）—用平均值；
整流管正向电流—用平均值；
整流管反向电压—用最大值。
10.1.3 滤波电路
(1)滤波的基本概念
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同， 实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以 C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交 流阻抗大，因此L 应与负载串联。经过滤波电路后，既 可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交 直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流 电压的质量。
(a)电路图 图10.1.2 单相全波整流电路
(b)波形图
根据图10.1.2（b）可知，全波整流 电路的输出，与桥式整流电路的输出相 同。输出平均电压为
VO
VL
1 π
π
0
2V2
sin
td(
t)
22 π
V2
0.9V2
流过负载的平均电流为
Io
IL
2 π
2V2 RL
0.9V2 RL
二极管所承受的最大反向电压 VRmax 2 2V2
VO
VL
1π
π
0
2V2
sin
td
t
2 π
2
V2
0.9V2
流过负载的平均电流为
IL
2 2V2 π RL
0.9V2 RL
流过二极管的平均电流为
ID
IL 2
2V2 π RL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压 VRmax 2V2
单相桥式整流电路的变压器中只有交流电 流流过，而半波和全波整流电路中均有直流分 量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率 较高，在同样的功率容量条件下，体积可以小 一些。单相桥式整流电路的总体性能优于单相 半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源 之中。
VL VO
2V2
(1
T 4RLC
)
另一种是在RLC=(35)T/ 2的条件下，近似认 为VL=VO=1.2V2。（或者，电容滤波要获得较好
的效果，工程上也通常应满足RLC≥6~10。）
（5）外特性
整流滤波电路中，输出直流电压VL随负 载电流 IO的变化关系曲线如图10.1.7所示。
RL = , VO = 2V2
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优选直流稳压电源全
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相半波整流电路
单相半波整流电路如图10.1.1(a) 所示，波形图如图10.1.1(b)所示。
(a)电路图
(b)波形图
图10.1.1 单相半波整流电路
根据图10.1.1可知，输出电压在一个工频周 期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个 正弦波。负载上输出平均电压为
来自百度文库
VO
VL
1 2π
π
0
2V2 sin td(t)
2 π
V2
0.45V2
流过负载和二极管的平均电流为
ID
IL
2V2 π RL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压
VRmax 2V2
10.1.2 单相全波整流电路
单相全波整流电路如 图10.1.2(a)所示，波形 图如图10.1.2(b)所示。
速率在降很刚。当慢过先v。29到假所0°达设以时9二刚0，°极过正时管9弦0，关°曲v断2时开线，二始下电极下降容管的C仍然
导 下通降指就起。的数要始在速放以放超率电指电过越起数速来9始0规率越°点律时快后的向，，的放负二当某电载极刚个速Ｒ管超点率L关过，放很断指正电大。数弦。。曲曲线线
所以，在t1到t2时刻，二极 管导电，Ｃ充电，vC=vL按正弦 规律变化；t2到t3时刻二极管关 断，vC=vL按指数曲线下降，放 电时间常数为RLC。电容滤波过 图10.1.5电容滤波波形图 程见图10.1.5。
图10.1.8 电感滤波电路
需要指出的是，当
放电时间常数RLC增加时， t1点要右移， t2点要左移， 二极管关断时间加长，
导通角减小，见曲线3；
反之，RLC减少时，导通 角增加。显然，当ＲL很 小，即IL很大时，电容滤 波的效果不好，见图
10.1.6滤波曲线中的2。
图10.1.6 电容滤波的效果
反之，当ＲL很大，即IL很小
时问，题尽：管有C较Ｃ小无, RＲLCL即仍很空大载,电，容此滤时波V的C=效V果L=也？很好，见滤
波曲线中的3。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。
(4)电容滤波的计算
电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电 压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。 一般常采用以下近似估算法：
一种是用锯齿波近似表示，即
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载 电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通，在负载 电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成，得到的 是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流 电路的波形图见图10.1.3(b)。
（2）参数计算
根据图10.1.3（b）可知，输出电压是单相脉动电压。 通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为
10.1.3 单相桥式整流电路
(1) 工作原理
单相桥式整流电路是最 基本的将交流转换为直流 的电路，其电路如图10.1.3 （a）所示。
（a）桥式整流电路
（b）波形图
图10.1.3 单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时，整流电路
中的二极管是作为开关运用，具有单向导电 性。根据图10.1.3(a)的电路图可知：