整流滤波电路-详细分析.ppt

10 整流滤波电路; 电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压电源，一般直流电源由如下部分组成： ;10.1.1.1 单相桥式整流电路 10.1.1.2 单相半波整流电路 10.1.1.3 单相全波整流电路;10.1.1.1 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10.02(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;10.1.1.2单相半波整流电路; 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; 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。;10.2 滤波电路;10.1.2.1 电容滤波电路; （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。 ;当v2到达90°时，v2开始下 降。先假设二极管关断，电容C 就要以指数规律向负载ＲL放电。 指数放电起始点的放电速率很大。; 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; （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。 ; *使用条件：;10.1.2.2 电感滤波电路 ;10.2 稳压电路;10.2.1 稳压电路概述; 引起输出电压变化的原因是负载电流的变化和输入电压的变化，参见图16.01。;10.2.1.2稳压电路的技术指标;当输出电流从零变化到最大额定值时， 输出电压的相对变化值。;输入电压交流纹波峰峰值与输出电压 交流纹波峰峰值之比的分贝数。;10.2.2 硅稳压二极管稳压电路;10.2.2.1 硅稳压二极管稳压电路的原理;(1) 当输入电压变化时如何稳压;(2) 当负载电流变化时如何稳压;;稳压电阻的计算如下;;10.2.3 线性串联型稳压电源;; 在实际电路中，可变电阻R是用一个三极管来替代的，控制基极电位，从而就控制了三极管的管压降VCE，VCE相当于VR。要想输出电压稳定，必须按电压负反馈电路的模式来构成串联型稳压电路。典型的串联型稳压电路如图16.04所示。它由调整管、放大环节、比较环节、基准电压源几个部分组成。;(2) 线性串联型稳压电源的工作原理;（动画16-2） ;;截流型;; (2) 线性三端集成稳压器的分类;(3) 应用电路;（4）利用三端集成稳压器组成恒流源;10.2.4 开关型稳压电源;; 三角波发生器通过比较器产生一个方波vB，去控制调整管的通断。调整管导通时，向电感充电。当调整管截止时，必须给电感中的电流提供一个泄放通路。 续流二极管D即可起到这个作用，有利于保护调整管。; 各点波形见图10.2.14。由于调整管发射极输出为方波，有滤波电感的存在，使输出电流iL为锯齿波，趋于平滑。输出则为带纹波的直流电压。; 可以通过改变比较器输出方波的宽度（占空比） 来控制输出电压值。这种控制方式称为脉冲宽度调制 (PWM)。;1．调整管工作在开关状态，功耗大大