第1章功率电子线路-1.ppt

　　为保持 iL 连续,得： 　　Ｓ断开时： vA ＝０，vL = vA - VO = - VO 　VO = dVI 　　可以得出相同的结果： 图 1-5-15　降压型变压器的原理电路及相应的波形 　　2．升压型变换器 　　升压型变换器如图 1–5–16 所示。 图 1-5-16　升压型变换器原理电路 　　当 S 闭合时，D 截止，vA = 0。 　　当 S 断开时，D 导通，vA = VO。 　　根据　　　　　　　求得 　　d 恒小于 1，所以为升压型变换器。 　　３．降压-升压型变换器(图1-5-17) 　　根据　　　　　　　求得 当d=0.5时， VO = -VI 当d0.5时， |VO | -VI 当d0.5时， |VO | -VI 　　开关型稳压器的调整管工作在开关状态，所以效率比串联型稳压器高。一般采用直接整流，不需要电源变压器，具有体积小、重量轻的特点。 　　开关型稳压器存在纹波电压高的缺点，同时产生的电磁干扰比串联型稳压器大。 二、开关稳压电路的工作原理 　　降压型变换器构成的开关稳压电路如图 1–5–18(a)、(b)所示。 　　当 VS = VREF 时 　　误差放大器输出静态电压，经电压比较器使 T1 管的导通时间为 ton 或占空系数为 d0，稳压器的输出电压 　　调节过程如下： VO ? ? VS ? ? e ? ? ton ? ? d ? ? VO ? 　　反之亦然。 三、开关稳压电路举例 　　用集成串联稳压器 LM105 构成开关稳压电路如图 1–5 –19 所示。 　　详细介绍见教材p.68。 VREF VS VREF VS 　　在外部电路中： 　　T14、T15 — 开关管；L1、C2 — 低通滤波器；R9、R10 —取样电阻；D2 — 续流二极管；R8 — 限流取样电阻；R11、C3 — 积分电路 　　在外部电路中： 　　T14、T15 — 开关管；L1、C2 — 低通滤波器；R9、R10 —取样电阻；D2 — 续流二极管；R8 — 限流取样电阻；R11、C3 — 积分电路 　　集成 PWMLTC1148 构成开关稳压电路如图 1–5–20 所示。 图 1-5-20　用集成 PWMLTC1148 构成的开关稳压电路 放电速度： V t 　　如图 1–5–2(a)所示，CL 一定时，RL 越小，纹波越大。 　　如图 1–5–2(b)所示，RL 一定时，CL 越大，纹波越小。 　　参见图 1–5–1(b)和图 1–5–1(c)，经过 RL CL 的滤波，输出电压是直流电压 VO 和一个锯齿状波动电压的叠加。 　　波动电压称为纹波电压。 　　直流电压 VO 及纹波电压的大小与 RL 和 CL 的数值有关。 二、全波和桥式整流电路 　　1．全波整流电路 　　全波整流电路如图 1–5–4(a) 所示。 　　当 v2 vO 时，二极管导通，所以在 v2 的正负半周 D1 和 D2 轮流导通。 　　稳态波形如图 1–5–4(b)所示。 O 　　由于电流脉冲的频率比半波整流提高一倍，输出的直流电流 IO 和输出电压 VO 比半波整流电路大，RL 和 CL 的滤波作用提高，纹波电压比半波整流电路小。 　　2．桥式整流电路 　　如图 1–5–5(a)所示，v2 正峰值附近 D1、D3 导通，D2、D4 截止。 　　v2 负峰值附近 D2、D4 导通，D1、D3 截止。 图 1-5-5　桥式整流电路及其电压和电流波形 　　 IO 与 VO 与全波整流电路相同，但截止时的反向电压由两只二极管共同承担。 　　电压和电流的波形如图 1 –5–5(d)、(e)、(f)所示。 三、三种整流电路的性能 　　1．半波整流电路 　　优点：元件少，电路简单。 　　缺点：VO 小，纹波大。 　　2．全波整流电路 　　优点：VO 大，纹波小。 　　缺点：二极管承受的反向电压高。 　　3．桥式整流电路 　　优点：VO 大，纹波小，输出功率相同时，变压器的伏安容量比全波整流小。 　　缺点：二极管数量多。 见图１－５－６， 　图１－５－７， 　图１－５－８ 图1-5-6半波整流电路输出电压特性 0.0 1.0 0.3 0.44 100 1000 1.00 0.1 0.1 图1-5-7全波和桥式整流电路输出电压特性 0.0 1.0 0.3 0.58 100 1000 1.00 0.1 0.1 图1-5-8 整流电路纹波系数特性 0.0 1.0 0.3 10% 100 1000 100% 0.1% 0.1 半波 全波、桥式 Rs/RL 0.01—0.30 0.01—0.30 A A 为整流器内阻 为线圈损耗电阻 纹波