电子课件-《电工电子基础知识（第二版）》-A09-1641第七章 直流电源及晶闸管电路.ppt

第七章　直流电源及晶闸管电路 第一节　直流电源的组成 第二节　单相整流电路 第三节　滤波电路 第四节　晶闸管 第五节　晶闸管单相可控整流电路 １． 了解直流电源的组成； ２． 掌握单相半波整流电路和单相桥式整流电路的工作原理； ３． 了解滤波电路； ４． 掌握晶闸管和单相可控整流电路的基本原理。 学习目标 将交流电转变成直流电的过程叫作整流，进行整流的设备称为整流器，其电路框图如图所示。 第一节　直流电源的组成 整流器的组成框图 １． 整流变压器 将交流电 （ 一般是 220V） 转换为所需要的合适的交流电压值。 ２． 整流电路 将交流电转化为脉动的直流电压。 ３． 滤波电路 可以减小脉动直流电压中的脉动成分，从而得到较为平滑的直流电压。 整流电路的功能是将交流电转换成直流电，在小功率直流电源中，经常采用单相半波、单相全波整流电路。 一、单相半波整流电路 单相半波整流电路的优点是结构简单、使用元器件较少、成本低，但是输出电压脉动较大。因为只是使用了电源的半波，所以效率低，它只适用于小功率和波形要求不高的场合。 第二节　单相整流电路 １． 电路的组成 如图所示为整流二极管组成的半波整流电路。 ２． 电路工作原理 由此可见，在交流电一个周期内，二极管半个周期导通，半个周期截止，并且进行周期性的重复。 单相半波整流电路的组成与原理 ａ） 电路图　ｂ） u2 波形　ｃ） 整流电压波形　ｄ） 整流电流波形 ３． 负载 RL 上的直流电压和电流计算 ４． 整流二极管上的电流和最大反向电压值 流过二极管的电流和流过负载上的电流值大小相等，则有： 最大电压 二、单相桥式整流电路 １． 电路的组成 单相桥式整流电路 ａ） 一般式　ｂ） 简化式　ｃ） 变通式 ２． 电路工作原理 单相桥式整流电流通路 ａ） 正半周时　ｂ） 负半周时 ３． 负载 RL 上的直流电压和电流计算 输出电压。 电流值为： ４． 整流二极管上的电流和最大反向电压值 电流。 电压。 滤除整流电路中输出的脉动直流电中的交流成分，保留其中的直流成分，使输出的直流电压更平稳，这就是滤波的作用。用于滤波的电路叫作滤波器，也叫滤波电路。 第三节　滤波电路 滤波电路的几种形式 a）电容滤波器 b）电感滤波器 c）LC 滤波器 d) LC-π 型滤波器 e) RC-π 型滤波器 一、电容滤波电路 １． 电容滤波电路的组成 ２． 电容滤波原理 带有电容滤波器的单相桥式整流电路及其波形 ３． 参数计算 ４． 电容滤波电路的主要特点 （１） 滤波电容和负载电阻越大，输出电压越平滑；反之，负载电阻越小，滤波效果越差。 （２） UL 比未加滤波电容时高。 （３） 二极管导通时间小于半个周期，且滤波电路时间常数 τ ＝ RLC 越大，二极管导通时间越短，因而使流过二极管的电流是一些幅度相当高的脉冲状电流。 二、电感滤波器 电感滤波器电路 ａ） 电感滤波器电路　ｂ） 电感滤波器输出电压波形 １． 电路工作原理 电感滤波是利用电感的储能作用减小输出电压脉动。 ２． 电感滤波的主要特点 （１） 由于电感自感电动势的作用，输出电流及电压中脉动成分有所抑制。 （２） 与电容滤波电路相比，电感滤波电路输出电压较低。 （３） 整流二极管导通时间为半个周期，流过二极管的电流变得更加平滑。 （４） 若想滤波效果更好，必然需要增大电感量，也必然导致电感元件的质量、体积和成本都相应增加，这对于电子设备小型化、集成化是不利的因素。 三、复合型的滤波电路 LC 型滤波电路 LC-π 型滤波电路 硅晶体闸流管简称晶闸管，俗称可控硅。它是一种大功率的变流新器件。主要用于大功率的交流电能与直流电能的相互转换，将交流电转换成直流电，其输出的直流电压具有可控性。将直流电转换为交流电，称为逆变。 第四节　晶闸管 一、晶闸管的结构、符号 晶闸管的结构和外形 ａ） 结构　ｂ） 图形符号　ｃ） 外形 二、晶闸管的工作特性 １． 晶闸管不导通 ２． 晶闸管导通 ３． 晶闸管截止 晶闸管导通实验电路图 ａ） 晶闸管不导通　ｂ） 晶闸管导通　ｃ） 晶闸管截止 三、主要参数 晶闸管的主要参数见表。 晶闸管的主要参数 晶闸管的主要参数 四、晶闸管的型号 一、单相半波可控整流电路 １． 单相半波可控整流电路的组成和原理 第五节　晶闸管单相可控整流电路 单相半波可控整流电路及波形 ａ） 电路　ｂ） 波形 ２． 电阻性负载时有关参数计算 输出平均电压值和 α 的关系式为： 电阻性负载相应的输出电流的平均值为： 晶闸管承受的最大反向电压值为： 二、单相半控桥式整流电路 将单相桥式整流电路中两只整流二极管换成两只晶闸管便组成了单相半控桥式整流电路，如图所示。 单相半控桥式整流电路 ａ） 电路　ｂ） 波形 第七章　直流电源及