不常用直流稳压电源.pptx

第8章 直 流 稳 压 电 源 8.1 小功率单相整流滤波电路8.2 串联反馈稳压电路8.3 其 他 电 源 电 路8.4 实际应用电路举例8.1 小功率单相整流滤波电路 图8.1所示为把正弦交流电转换成直流电的直流稳压电源的原理框图，它一般由四部分组成，各部分功能如下：图8.1 直流稳压电源的组成原理框图 变压器： 将正弦工频交流电源电压变换为符合用电设备所需要的正弦工频交流电压。 整流电路： 利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替变化的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压。 滤波电路： 尽可能地将单向脉动直流电压中的脉动部分(交流分量)减小，使输出电压成为比较平滑的直流电压。 稳压电路： 采用某些措施，使输出的直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。 8.1.1 整流电路 小功率直流电源因功率比较小，通常采用单相交流供电，因此，本节只讨论单相整流电路。利用二极管的单向导电作用，可将交流电变为直流电，常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和单相桥式整流电路等。1.单相半波整流电路 单相半波整流电路如图8.2所示，图中T为电源变压器，用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。 图8.2 单相半波整流电路 图8.3 单相半波整流电路 2. 单相桥式整流电路 为了克服单相半波整流的缺点，常采用单相桥式整流电路，它由四个二极管接成电桥形式构成。图8.4所示为桥式整流电路的几种画法。 图8.4 单相桥式整流电路的几种画法 图8.5 桥式整流电路电压电流波形 3. 常用整流组合元件 将单相桥式整流电路的四只二极管制作在一起，封成一个器件称为整流桥。常用的整流组合元件有半桥堆和全桥堆。半桥堆的内部是由两个二极管组成，而全桥堆的内部是由四个二极管组成。图8.6 半桥堆连接方式及电路符号 图8.7 全桥堆连接方式及电路符号 8.1.2 滤波电路 整流电路将交流电变为脉动直流电，但其中含有大量的直流和交流成分(称为纹波电压)。这样的直流电压作为电镀、蓄电池充电的电源还是允许的，但作为大多数电子设备的电源，将会产生不良影响，甚至不能正常工作。在整流电路之后，需要加接滤波电路，尽量减小输出电压中交流分量，使之接近于理想的直流电压。1. 电容滤波电路 电容滤波电路如图8.8所示。 图8.8 桥式整流电容滤波电路 假定在t = 0时接通电路，u2为正半周，当u2由零上升时，VD1、VD3导通，C被充电，因此uO=uC≈u2，在u2达到最大值时，uO也达到最大值，见图8.8(b)中a点，然后u2下降，此时uCu2，VD1、VD3截止，电容C向负载电阻RL放电，由于放电时间常数τ=RLC一般较大，电容电压uC按指数规律缓慢下降。当uO(uC)下降到图8.8(b)中b点后，u2uC，VD2、VD4导通，电容C再次被充电，输出电压增大，以后重复上述充、放电过程 。 整流电路接入滤波电容后，不仅使输出电压变得平滑、纹波显著减小，同时输出电压的平均值也增大了。 输出电压的平均值近似为：UO≈1.2U2 故二极管的导通时间缩短，一个周期的导通角θπ。由于电容C充电的瞬时电流很大，形成了浪涌电流，容易损坏二极管，故在选择二极管时，必须留有足够电流裕量。 电容滤波电路简单，输出电压平均值UO较高，脉动较小，但是二极管中有较大的冲击电流。因此，电容滤波电路一般适用于输出电压较高、负载电流较小并且变化也较小的场合。2. 电感滤波电路 图8.10所示电路是电感滤波电路，它主要适用于负载功率较大即负载电流很大的情况。 图8.10 电感滤波电路 3. 其他形式滤波电路——LC型滤波电路和π型滤波电路 （1） LC型滤波电路 电感滤波电路输出电压平均值UO的大小一般按经验公式计算。UO=0.9U2 如果要求输出电流较大，输出电压脉动很小时，可在电感滤波电路之后再加电容C，组成LC滤波电路，如图8.11所示。 图8.11 LC电感滤波电路 （2）π型滤波电路 为了进一步减小负载电压中的纹波，可采用图8.12所示π型LC滤波电路。 图8.12 π型滤波电路 8.2 串联反馈稳压电路8.2.1 稳压电路主要技术指标 通常用以下几个主要指标来衡量稳压电路的质量。 1.内阻r0 2.稳压系数 3.温度系数 稳压电路的技术指标分为两类：一类是特性指标，用来表示稳压电源规格，有输入电压，输出功率或输出直流电压和电流范围等；另一类是质量指标，用来表示稳压性能，有以下几种指标：一．稳压系数Sr１．稳压系数又称电压调整特性：在负载不变的条件下，稳压电路的输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比２．该指标反映了电网电压波动对稳压电路输出电压稳定性的影响．稳压电路的质量指