10%2B整流滤波电路.ppt

10.1.1.1 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10.02（a）所示。 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10.02(a)的电路图可知： 根据图10.02（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 流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。 （3）单相桥式整流电路的 负载特性曲线 单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线 10.1.1.2单相半波整流电路 单相整流电路除桥式整流电路外，还有单相半波和全波两种形式。单相半波整流电路如图10.04(a)所示，波形图如图10.04(b)所示。 根据图10.04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 10.1.1.3 单相全波整流电路 单相全波整流电路如图10.05(a)所示，波形图如图10.05(b)所示。 根据图10.05（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 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。 10.1.2.1 电容滤波电路 (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。 （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10.06所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C。 (3)滤波原理 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上，所以输出波形同v2 ，是正弦形。 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 10.08滤波曲线中的2。 反之，当ＲL很大，即IL很小 时，尽管C较小, RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，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： （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10.09所示。 10.1.2.2 电感滤波电路 利用储能元件电感器Ｌ的电流不能突变的性质，把电感Ｌ与整流电路的负载ＲL相串联，也可以起到滤波的作用。 (2) 当负载电流变化时如何稳压 负载电流IL的增加，必然引起IR的增加，即VR增加，从而使VZ=VO减小，IZ减小。IZ的减小必然使IR减小，VR减小，从而使输出电压VO增加。这一稳压过程可概括如下： IL↑→IR↑→VR↑→VZ↓（VO↓）→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑ 10.2.2.2稳压电阻的计算 稳压二极管稳压电路的稳压性能与稳压二极管击 穿特性的动态电阻有关，与稳压电阻R的阻值大小有关。 稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻R越大， 稳压性能越好。 稳压电阻R 的作用 将稳压二极管电流的变化转换为电压的变化， 从而起到调节作用，同时R也是限流电阻。 显然R 的数值越大，较小IZ的变化就可引起足够大的VR变化，就可达到足够的稳压效果。 但R 的数值越大，就需要较