电工学第18章直流稳压电源

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1、18.2 18.2 滤波器滤波器18.3 18.3 直流稳压电源直流稳压电源18.1 18.1 整流电路整流电路第第章直流稳压电源章直流稳压电源功能：功能：把交流电压变成稳定的大小合适把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压的直流电压u u4 4u uo ou u3 3u u2 2u u1 1 整流电路整流电路 将交流电压转变为脉动的直流电压。将交流电压转变为脉动的直流电压。 半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。等。 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。利用二极管的单向导电性利用二极管的单向

2、导电性t u uD DO O u u 负半周，负半周，V Va a VVVb b，二极二极管管 1 1、3 3 导通，导通，2 2、4 4 截止截止 。u uo ou uD D t t t tu uD1D1u uD3D3 u ut U2U2U2 4. 参数计算参数计算LLRURUI9 . 0oo o21DII UU2DRM o11. 1 d) sin(2122mIttII ) d( sin21ttU U0.9 oU (1) (1) 输出直流电压高；输出直流电压高； (2) (2) 脉动较小；脉动较小； (3) (3) 二极管承受的最大反向电压较低；二极管承受的最大反向电压较低； (4) (4)

3、 电源变压器得到充分利用。电源变压器得到充分利用。 目前，半导体器件厂已将整流二目前，半导体器件厂已将整流二极管封装在一起，制成单相及三相整极管封装在一起，制成单相及三相整流桥模块，这些模块只有输入交流和流桥模块，这些模块只有输入交流和输出直流引线。减少接线，提高了可输出直流引线。减少接线，提高了可靠性，使用起来非常方便。靠性，使用起来非常方便。单相桥式整流电路，已知交流电网电压为单相桥式整流电路，已知交流电网电压为 220V，负载电阻负载电阻 RL = 50 ，负载电压，负载电压Uo=100V，试求变压器，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。的变比和容量，并选择二极管。V 1119 . 0

4、1009 . 0o UU A122121oD IIV 17212222DRM UU A250110Loo RUI 考虑到变压器副绕组及二极管上的压降，变考虑到变压器副绕组及二极管上的压降，变压器副边电压一般应高出压器副边电压一般应高出 5%10%5%10%，即取，即取 U U = 1.1 = 1.1 111 111 122 V122 V例例1 1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为单相桥式整流电路，已知交流电网电压为 220 V220 V，负载电阻，负载电阻 R RL L = 50 = 50 ，负载电压，负载电压U Uo=100Vo=100V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。试求变压器

5、的变比和容量，并选择二极管。81122220 .K 变变比比 I I = 1.11 = 1.11 I Io o= 2 = 2 1.11 = 1.11 = 2. 2 A2. 2 A S = U I = 122 2.2 = 207. 8 V A变压器副边电压变压器副边电压 U U 122 V 122 V A1D IV 172DRM U 可选用二极管可选用二极管2CZ11C2CZ11C，其最大整流电流为，其最大整流电流为1A1A，反向工作峰值电压为反向工作峰值电压为300V300V。uo+ +_ _ u+ +_ _RLD2D4 D1D3当当D2或或D4断开后断开后 电路为单相半波整流电路。正半周时，

6、电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和和D3导导通，负载中有电流通，负载中有电流过，负载电压过，负载电压uo o= =u；负半周时，；负半周时，D1和和D3截止，负载中无电流通截止，负载中无电流通过，负载两端无电压，过，负载两端无电压， uo o =0=0。 uo u 234tt234oo 则正半周时，二极管则正半周时，二极管D1、D4或或D2、D3导通，电流导通，电流经经D1、D4或或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因而造成电源短路，电流很大，因此变压器及此变压器及D1、D4或或D2、D3将被烧坏。将被烧坏。 则正半周时，情况与则正半周时，情况与D2或或D4接反类似，电源及接反类似，电

7、源及D1或或D3也将因电流过大而烧坏。也将因电流过大而烧坏。uo+ +_ _ u+ +_ _RLD2D4 D1 D3共阴极组中阳极电位最高的二极管导通；共阴极组中阳极电位最高的二极管导通； D D1 1R RL Lu uo oD D6 6 D D3 3D D5 5D D4 4D D2 2i io o C Cb ba au u+ + + o o 三相变压器原绕组接成三相变压器原绕组接成三角形，副绕组接成星形三角形，副绕组接成星形共阳极组共阳极组共阴极组共阴极组 在在 t1 t2 期间期间共阴极组中共阴极组中a a点电位最高，点电位最高，D D1 1 导通；导通； 共阳极组中共阳极组中b b点电位

8、最低，点电位最低，D D4 4 导通。导通。 D D1 1R RL Lu uo oD D6 6 D D3 3D D5 5D D4 4D D2 2i io o C Cb ba au u+ + + o o负载电压负载电压变压器副边电压变压器副边电压u uo ou ua au ub bu uC C2 2 t u uo oo ott1t2t3t4t5t6t7t8t9 在在 t2 t3 期间期间共阴极组中共阴极组中a a点电位最高，点电位最高，D D1 1 导通；导通； 共阳极组中共阳极组中c c点电位最低，点电位最低，D D6 6 导通。导通。 D D1 1R RL Lu uo oD D6 6 D D

9、3 3D D5 5D D4 4D D2 2i io o C Cb ba au u+ + + o o负载电压负载电压变压器副边电压变压器副边电压u uo ou ua au ub bu uC C2 2 t t1t2t3t4t5t6t7t8t9u uo oto o 在在 t3 t4 期间期间共阴极组中共阴极组中b b点电位最高，点电位最高，D D3 3 导通；导通； 共阳极组中共阳极组中c c点电位最低，点电位最低，D D6 6 导通。导通。 D D1 1R RL Lu uo oD D6 6 D D3 3D D5 5D D4 4D D2 2i io o C Cb ba au u+ + + o o负载

10、电压负载电压变压器副边电压变压器副边电压u uo ou ua au ub bu uC C2 2 t t1t2t3t4t5t6t7t8t9u uo oto o 在在 t4 t5 期间期间共阴极组中共阴极组中b b点电位最高，点电位最高，D D3 3 导通；导通； 共阳极组中共阳极组中a a点电位最低，点电位最低，D D2 2 导通。导通。 D D1 1R RL Lu uo oD D6 6 D D3 3D D5 5D D4 4D D2 2i io o C Cb ba au u+ + + o o负载电压负载电压变压器副边电压变压器副边电压u uo ou ua au ub bu uC C2 2 t t

11、1t2t3t4t5t6t7t8t9u uo oto ot1t2t3t4t5t6t7t8t9u uo oto o 在一个周期中，每个二极在一个周期中，每个二极管只有三分之一的时间导管只有三分之一的时间导通（导通角为通（导通角为120）。）。 D D1 1R RL Lu uo oD D6 6 D D3 3D D5 5D D4 4D D2 2i io o c cb ba au u+ + + o o变压器副边电压变压器副边电压负载电压负载电压u uo ou ua au ub bu uC C2 2 t LL34. 2oRURUI o31DII UU23DRM ) )d(30 sin(231ab26ttU