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第十章、直流电源,直流电源,直流稳压电源,直流开关电源,可调直流稳压电源,大功率直流稳压电源,可调直流电源,可编程直流电源,直流电源柜,直流电源屏
* 直流电源 一、直流电源的组成和功能 二、单相整流电路 三、滤波电路 四、稳压电路 五、集成稳压电源 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。 一、直流稳压电源的组成和功能 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo 单相 三相 二极管 可控硅 桥式 倍压整流 半波 全波 本课主要介绍: 单相半波整流,单相全波整流,单相桥式整流 把交流电压转变为直流脉动的电压。 整流电路分类: 整流电路的任务: 二、单相整流电路 1.单相半波整流电路 二极管导通,忽略二极管正向压降, uo=u2 u1 u2 a T b D RL uo 为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。 二极管截止, uo=0 + – io + – u2 0 时: u20时: 单相半波整流电压波形 u1 u2 a T b D RL uo uD u2 uo uD ?t ? 2? 3? 4? 0 输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io ): ( ) ò = p w p 2 0 2 1 t d u U o o = ( ) ò p w p 0 2 1 t d sinw t 2 2 U = p 2 2 45 . 0 2 U U = u1 u2 a T b D RL uo uD io Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL uo ? 2? 0 ?t 二极管上的平均电流及承受的最高反向电压: u1 u2 a T b D RL uo uD io uD ? 2? 0 ?t UDRM 二极管上的平均电流: ID = IO UDRM= 2 2 U 承受的最高反向电压: 2.单相全波整流电路 u1 u2 a T b D1 RL uo D2 u2 io + – + – 原理: + – + – 变压器副边中心抽头, 感应出两个相等的电压u2 当u2正半周时, D1导通, D2截止。 当u2负半周时, D2导通, D1截止。 u1 u2 a T b D1 RL uo D2 u2 io 单相全波整流电压波形 u2 uo uD1 ?t ? 2? 3? 4? 0 uD2 + – + – 0 ~ ?: uD2 = 2u2 + 忽略二极管正向压降 输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io ): u1 u2 a T b D1 RL uo D2 u2 io uo ? 2? 0 ?t ( ) ò = p w p 0 1 t d u U o o = ( ) ò p w p 0 1 t d sinw t 2 2 U Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL = p 2 2 9 . 0 2 U U = 2 二极管上的平均电流及承受的最高反向电压: u1 u2 a T b D1 RL uo D2 u2 io 二极管上的平均电流: o D I I 2 1 = uD ? 2? 0 ?t DRM 2 2 U U = 2 二极管承受的最高反向电压: 3. 单相桥式整流电路 u1 u2 T D3 D2 D1 D4 RL uo 组成:由四个二极管组成桥路 RL D1 D3 D2 D4 u2 uo u2 uo + – u1 u2 T D3 D2 D1 D4 RL uo u2正半周时电流通路 D1 、D4导通, D2、D3截止 - + u0 u1 u2 T D3 D2 D1 D4 RL u2负半周时电流通路 D2、D3 导通, D1 、D4截止 u20 时 D1,D4导通 D2,D3截止 电流通路: a ? D1? RL?D4?b u20 时 D2,D3导通 D1,D4截止 电流通路: b? D2? RL?D4?a 单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形 u2 D3 D2 D1 D4 RL uo a b 整流输出电压平均值: Uo=0.9U2 负载电流平均值: Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL 二极管平均电流:ID=Io/2 二极管最大反向电压: DRM 2 2 U U = u2 uD2,uD3 uD1,uD4 uo 集成硅整流桥: u2 uo + ? – ? ~+~- ? ? + – 4. 整流电路的主要参数 负载电压 Uo的平均值为: ( ) ò = π o o t d u π U 2 0 2 1 w 负载上的(平均)电流: L o R U I o = (1)整流输出电压的平均值 uo ? 2? 0
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