模拟电子线路第10章.ppt

二、单相桥式整流电路 (1) 工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图（a）所示。 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。 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 （3）单相桥式整流电路的负载特性曲线 单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线 三、电容滤波电路 (1)滤波的基本概念 滤波电路利用电抗性元件在电路中具有储能作用来滤波。电容器并联在负载两端，电源电压高时储存能量；反之释放能量，可使负载电压比较平滑。电感器与负载串联，当电源供给电流增加时储存能量；反之释放能量，可使负载电流比较平滑。 （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。电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C。 (3)滤波原理 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上，所以输出波形同v2 ，是正弦形。 需要指出: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 小时，电容滤波的效果 不好，见图滤波曲线 中的2。反之，当ＲL很大 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 电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采用以下近似估算法： （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所示。 2 电感滤波电路 利用储能元件电感器Ｌ的电流不能突变的性质，把电感Ｌ与整流电路的负载ＲL相串联，也可以起到滤波的作用，适用于低电压、大电流的场合。 模 拟 电 子 线 路 第10章 直流电源 单相整流电路 滤波电路 稳压电路 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： 整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。 滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。 稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。 一、直流电源的组成及各部分作用 （a）桥式整流电路 （b）波形图 单相桥式整流电路 当正半周时二极管D1、D3导通，在负载 电阻上得到正弦波的正半周。 在负载电阻上正负半周经过合成，得到的 是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流 电路的波形图见图。 当负半周时二极管D2、D4导通，在负载 电阻上得到正弦波的负半周。 （2）参数计算 输出单相脉动直流电压的傅里叶级数分解: ——其谐波分量称为纹波 纹波电压的有效值： 纹波系数：纹波电压与直流电压的比 流过负载的平均电流为 流过二极管的平均电流为 二极管所承受的最大反向电压 该曲线如图所示。曲线的斜率代表 了整流电路的内 阻。 单相桥式整流电路的负载特性曲线 电容滤波电路 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。 电容滤波波形图 所以，在t1到t2时刻，二极管导电，Ｃ充电，vC=vL按正弦规律变化；t2到t3时刻二极管关断，vC=vL按指数曲线下降，放电时间常数为RLC。电容滤波过程见图。 在刚过90°时，正弦曲线下降的 速率很慢。所以刚过90°时二极管仍然 导通。在超过90°后的某个点，正弦曲线 下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线 起始放电速率时，二极管关断。 问题：有Ｃ无ＲL即空载，此时VC=VL=？ 电容滤波的效果 在RLC=(3?5)T/ 2的条件下，近似认为VL=VO=1.2