模块4.1直流稳压电源基本特性的测试教程.ppt

1.电容滤波 二、滤波电路 （1）空载（RL=∞）时： u2 t uL t uc=uL u2＞ uC时： 二极管导通，C充电 u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 由于RL=∞，无放电回路，所以uC保持。 （2）接入RL（且RLC较大）时 u2 t iD t u2＞ uC时： 二极管导通，C充电 u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 二极管中 的电流 uc= uL 近似估算: UL=1.2U2 (b) 流过二极管瞬时电流很大 整流管导电时间越短 ? iD的峰值电流越大 电容滤波电路的特点： (a) UL与RLC的 关系： RLC 愈大? C放电愈慢 ? UL(平均值)愈大 RLC 较大 u2 t iD t uc= uL 一般取： (T:电源电压的周期) 读一读——电容滤波电路 u2 ωt 0 ωt uL 0 读一读——电容滤波电路中电容C和负载电阻RL变化对输出电压的作用 RLC越大，电容放电速度越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高 RL越小输出电压越小 电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合 2. 电感滤波电路 电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L。 输出电压平均值: UL=0.9U2 对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在电感上。 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。 对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上 3. 其它滤波电路 为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。 LC滤波电路 RCπ型滤波电路 [例 7.1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f = 50 Hz，负载电阻 RL = 40 ?，要求直流输出电压UO = 20 V，选择整流二极管及滤波电容。 [解] 1. 选二极管 电流平均值： 承受最高反压： 选二极管应满足： IF ? (2 ? 3) ID 可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或1 A、100 V 整流桥 2. 选滤波电容 可选： 1 000 ?F，耐压 50 V 的电解电容。 做一做 项目：电容滤波电路的仿真测试 项目编号：MNF7-4 任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告（格式要求见附录A）。 测试设备与软件：计算机1台，Multisim2001或其他同类软件1套。 测试电路：如图所示。 做一做——电容滤波电路的仿真测试 ① 按图画仿真电路。 ② 观察电容滤波电路的输出电压波形，并记录（画在坐标纸上）。 ③ 观察该电路输出电压波形，并记录：输出电压直流分量为 V，纹波分量峰-峰值（用AC输入端测量）为 mV。 测试程序： ④ 观察该电路输出电压波形并记录：输出电压纹波 （已消失/仍存在），但滤波后的纹波要比滤波前 （大得多/小得多）。 ⑤ 观察该电路输出电压波形并记录：滤波后输出电压的直流分量 （大于/等于/小于）滤波前输出电压的直流分量。 做一做——电容滤波电路的仿真测试 测试程序： 做一做 项目：电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的仿真测试 项目编号：MNF7-5 任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告（格式要求见附录A）。 测试设备与软件：计算机1台，Multisim2001或其他同类软件1套。 测试电路：如图所示。 做一做——电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的仿真测试 ① 按图画仿真电路。 ② 按下表所列C的容量改变电容，（RL=100Ω）并记录仿真结果。 纹波（有效值）/mV 直流分量/V C=2000?F C=1000?F C=500?F 测试程序： ③ 按下表所列RL的阻值改变负载电阻（C=1000μF），并记录仿真结果。 纹波（有效值）/mV 直流分量/V RL=200? RL=100? RL=50? 结果表明，电容C越大，输出电压纹波 （越大，越小）；负载电阻RL越大，输出电压纹波 （越大，越小）。 做一做——电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的仿真测试 测试程序： 读一读——稳压二极管 图形符号 稳压特性 I U 0 △I △U 稳压二极管的动态电阻 可见rZ越小说明稳压二极管的稳压性能越好 做一做 项目：稳压管稳压电路的仿真测试 项目编号：MNF7-7 任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告（格式要求见附录A）。 测试设备与软件：计算机1台，Multisim2001或其他同类软件1套。 测试电路：如图所示。 做一做——稳压管稳压电路的仿