医用电子学 第七章.ppt

Home 7.1 直流电源的组成及 各部分的作用 7.2 整流电路 73 滤波电路 7.5* 直流电压变换器 7.4 串联型晶体管稳压电路 7.6* 可控硅电路 Home 本章主要讲述直流稳压电源的有关电路。重点掌握整流电路、滤波电路、稳压电路的工作原理和基本计算；正确理解直流稳压电源电路的组成和各部分的作用，了解集成稳压器的工作原理和使用方法。 内容简介 1. 直流电源的组成 Home Next Back （4）稳压：使输出电压稳定，不随负载变化或电网电压波动而变化。 （3）滤波：滤掉交流分量，保留直流分量，使电压平滑。 （1）变压：将AC 220V/50Hz的交流电，变换到直流电源所需的次级电压； （2）整流：将正弦波电压转换成单一方向的脉动电压； 2. 各部分的作用 Home Next Back 一、整流电路的概念 1、整流：利用二极管的单向导电性把交流电变为脉冲直流电的过程。 2、整流电路基本参数 ①整流输出的平均电压Uo（AV）： 其定义为一个周期内Uo的平均值，表示整流输出的脉动电压中直流成分的大小。 U为交流电有效值。 ②整流二极管正向平均电流ID（AV）： 其定义为输入电压在一个周期内流过二极管的正 Home Next Back 向电流的平均值。在使用时ID（AV） 必须小于二极管的最大平均整流电流。 ③整流二极管承受的反向峰值电压UD（max）： 其定义为加在二极管两端的反向电压的最大值，二极管的最高反向工作电压UD应大于UD(max)。 ④脉动系数S和纹波系数Kr： 脉动系数S定义为脉动电压基波的最大值与平均值之比； 纹波系数Kr定义为脉动电压中交流成分的总有效值与平均值之比，可以用公式计算。 S和Kr越小，整流输出的电压起伏变化越小。 Home Next Back 二、半波整流： 1、电路结构：如图所示， 把二极管D和负载RL串 联，接到变压器的次级线 圈两端。 2、工作原理： 在u2的正半周，二极管D导通，电流流过负载电阻，获得输出电压uo；在u2的负半周，二极管D截止，负载中无电流，输出电压为零。因只有在u2的半个周期内有电压输出，故称为半波整流。 Home Next Back 3、电路参数 整流输出的平均电压U0(AV) 其中 整流二极管正向平均电流ID（AV） Home Next Back 4、特点： 该电路获得的平均直流电压不到输入交流电压有效值的一半，且输出电压脉动程度大，故整流效率低。 整流二极管承受的反向峰值电压UD（max） 脉动系数S和纹波系数Kr Home Next Back 三、全波整流： 1、电路结构：如图所示， 利用有中心抽头的变压 器次级把两个半波整流电 路组合在一起，使得在交 流电的整个周期中都有电 流流过负载，且电流方向 一致。 2、工作原理： 由于变压器的次级线圈具有中心抽头，u2a和u2b两部分电压大小相等，位相相反，在电源电压的正负半周时，二极管D1和D2轮流导通，负载电阻上总有电流流过，故称为全波整流。 Home Next Back 3、电路参数： 整流输出的平均电压U0(AV) 整流二极管正向平均电流ID（AV） Home Next Back 整流二极管承受的反向峰值电压UD（max） 脉动系数S和纹波系数Kr 4、特点： 优点： 输出电压高，为半波整流的两倍；电流较大，二极管的平均电流小，为半波整流的一半；脉动减小了。 缺点：变压器次级绕组匝数增加一倍，变压器利用率低；二极管承受的反向电压高。 Home Next Back 四、单相桥式整流： 1、电路结构：如图所示， 变压器次级绕组不用中心抽头，用四个二极管连成电桥，接到次级线圈上。 Home Next Back 2、工作原理： 正半周时A点电势比B点高，D1、D3导通，D2、D4截止，回路电流为A→D1→RL→D3→B；负半周时， B点电势比A点高，D2、D4导通，D1、D3截止，回路电流为B→D2→RL→D4→A。在一个周期内D1、D3和D2、D4轮流导通和截止，流过负载电阻的电流方向不变。 Home Next Back 3、电路参数： 整流输出的平均电压U0(AV) 整流二极管正向平均电流ID（AV） Home Next Back 整流二极管承受的反向峰值电压UD（max） 脉动系数S和纹波系数Kr 4、特点： 优点：变压器利用率高；二极管承受的反向电压减小一半。 缺点：使用二极管多。 3.工作原理 五、三相桥式整流电路 1. 电路 2.波形 t1～t2，D1、D4导通，a→D1→ →D