东北农业大学电气与信息学院模拟电子技术课件 第28讲.ppt

第二十八讲 直流电源的组成 单相整流滤波电路 第二十八讲 直流电源的组成 单相整流滤波电路 一、直流电源的组成及各部分的作用 二、单相整流电路 1. 单相半波整流电路 （2）UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知变压器副边电压有效值为U2 2. 单相桥式整流电路 （2）估算 （3）二极管的选择 三、滤波电路 （1）工作原理：考虑变压器和整流电路的内阻 （2）二极管的导通角 （3）电容的选择及UO（AV）的估算 2. 电感滤波电路 3. 复式滤波电路 4. 倍压整流电路 讨论一 讨论二 * 一、直流电源的组成及各部分的作用 二、单相整流电路 三、滤波电路 改变电压值通常为降压 交流变脉动的直流 减小脉动 1) 负载变化输出电压基本不变； 2) 电网电压变化输出电压基本不变。。 直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。 半波整流 全波整流 在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动±10％，且负载有一定的变化范围。 对整流电路要研究清楚以下问题： 1. 电路的工作原理：二极管工作状态、波形分析 2. 输出电压和输出电流的平均值：输出为脉动的直流电压 3. 整流二极管的选择：二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压 为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。 整流二极管的伏安特性： 实际特性 理想化特性 正向导通电压为0，正向电阻为0。 （1）工作原理 u2的正半周，D导通， A→D→RL→B，uO= u2 。 u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2； uO=0。 考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足： （3）二极管的选择 u2的正半周 A→D1→RL→D3→B，uO= u2 u2的负半周 B →D2→RL→D4→ A，uO= -u2 四只管子如何接？ 集成的桥式整流电路称为整流堆。 （1）工作原理 若接反了呢？ 考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足： （1）工作原理 1. 电容滤波电路 充电 放电速度与正弦 波下降速度相似 按指数规律下降 滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。 C 越大， RL越大， τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。 内阻使 导通角 无滤波电容时θ＝π。 有滤波电容时θ π，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！ θ小到一定程度，难于选择二极管！ 简单易行，UO（AV）高，C 足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。 若负载开路 UO（AV）＝？ （4）优缺点 当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的减小，从而增大二极管的导通角。 电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量的感抗为ωL。 适于大电流负载！ 为获得更好的滤波效果，可采用复式滤波电路。 电感应与负载串联，电容应与负载并联。 分析时的两个要点：设①负载开路，②电路进入稳态。 u2负半周，u2加C1上电压对C2充电：P→D2→C2→A，最终 u2正半周C1充电：A→D1→C1→B，最终 P 已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断下列情况下输出电压平均值UO（AV）≈？ 1. 正常工作； 2. C开路； 3. RL开路； 4. D1和C同时开路。 清华大学 华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 整流电路如图所示，分别求解下列两种情况下输出电压的波形和平均值、整流二极管的最大整流电流和最高反向工作电压。 1. 变压器副边电压有效值U21＝U22＝20V； 2. U21＝22V、 U22＝22V。 *