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8.1 半导体直流稳压电源 2. 单相桥式整流电路 特点 ? 电阻上有直流压降损失； ? 适用于负载电流较小，又要求输出电压脉 动很小的场合。 ? 滤波效果好，脉动分量小； 8.1.3 稳压电路 常用稳压电路（小功率） 稳压管稳压电路 集成稳压电路 电路简单，带负载能力差，一般只提供基准电压。 电路简单，带负载能力较强，作为电源使用。 1. 稳压管稳压电路 1）电路 稳压电路 ? R：调整电阻 ? DZ ：稳压管与负载电阻RL并联 u2 u1 RL uO C VDZ uZ uI R uR u2 t 0 t uI uO t 2）工作原理 UI?? UO? UZ ? IZ ?? UR ?? UO? uI - uR UZ 当电源电压波动引起输出变化时，调整过程如下： 请自行分析电源电压下降时的调整过程。 * 电力电子技术 第8章 第8章 电力电子技术 8.1.3 稳压电路 8.1.1 整流电路 8.1.2 滤波电路 掌握直流稳压电源基本组成及各部分的作用。 掌握两种整流电路：半波和桥式整流电路的电路结 构、工作原理及器件参数的选取。 掌握各种滤波电路的电路结构、工作原理及特点。 掌握稳压管稳压电路的组成和工作原理。 了解串联型稳压电路和集成稳压电路的工作原理。 了解开关型稳压电源。 了解晶闸管可控整流和交流调压电路。 学习目标 ? 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: 在电网电压波动及负载变化时,保持输出电压u0稳定。 8.1 半导体直流稳压电源 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 变压器 u1 u2 u3 u4 uo 变压器 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 整流电路的任务是把交流电压转变为单向脉动的直流电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式整流等。 为分析简单起见，我们把二极管当作理想元件处理，即加正向电压导通，且正向导通电阻为零（相当于短路），加反向电压截止，且反向电阻为无穷大（相当于开路）。 8.1.1 整流电路 1. 单相半波整流电路 1）电路 u1 u2 Tr VD RL u0 Tr：整流变压器 VD：理想二极管 UD 0，VD导通；UD 0，I取决于外电路； UD ? 0，VD截止； I 0，UD （负值）取决于外电路。 RL：负载电阻 u1， u2 ：正弦波 u2 0时，二极管导通， 2）工作原理 u2 0时，二极管截止， uo io t w u2 t w uD u0 u2 ， uD 0 u0 0 ， uD u2 u1 u2 Tr VD RL u0 i0 iD uD 思考：D反接， uo的波形 二极管上承受的最高反向电压： 二极管的平均电流： 3）各电量计算 输出电压平均值： 输出电流平均值： ? 2? UO IO 半波整流时，变压器副边电流为非正弦波！有效值与最大值不满足 的关系。 注意！ 4）整流元件选择 选择依据： 二极管上承受的最高反向电压： UDRM 二极管上的平均电流： ID 选择方法： 查手册，看参数，选型号 最大整流电流 IOM 最大反向工作电压URM 整流桥 1）电路 u1 u2 Tr VD4 VD2 VD1 VD3 RL u0 简化画法 u1 u2 Tr RL u0 + - u2正半周时： 2）工作原理 Tr u1 u2 VD4 VD2 VD1 VD3 RL u0 u2 0，D1，D3通， D2，D4止； u2 0， D2，D4通， D1，D3止； u0 u2 u0 -u2 u2负半周时： - + uo io t w u2 t w u2 uD4,uD2 uD3,uD1 uo u2 D4 D2 D1 D3 RL u0 输出是单向脉动的直流电压！ 二极管上承受的最高反向电压： 二极管的平均电流： 3）各电量计算 输出电压平均值： 输出电流平均值： uo io t w 变压器副边电流有效值为正弦波电流的有效值！ 注意！ 4）整流元件选择 同半波整流。 最大整流电流 IOM 最大反向工作电压URM 几种常见的硅整流桥 + A C - ~+~- ~ + - ~ u0 u1 u2 u1 a b VD4 VD2 VD1 VD3 RL S u2 uo 电源短路 例1 桥式整流电路中，若D3断开、短路、反向，会出现什么现象？ 8.1.2 滤波电路 滤波原理: 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路利用储能元件电容两端的电压 或通过电感中的电流 不能突变的特性, 将电容与负载RL并联 或将电感与负载RL串联 ，滤