1、第十章 直流电源,10.1 直流电源的组成,10.2 整流电路,10.4 稳压管稳压电路,10.3 滤波电路,10.1 直流电源的组成,直流电源的组成及各部分的作用,直流电源的组成及各部分的作用,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。,10.2 整流电路,一、对整流电路要研究的问题,二、单相半波整流电路,三、单相桥式整流电路,一、
2、对整流电路要研究的问题,1. 电路的工作原理：即二极管工作状态、电路波形的分析 2. 输出电压和输出电流平均值：即输出脉动直流电压和电流平均值的求解方法 3. 整流二极管的选择：即二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压的分析,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：,理想二极管的正向导通电压为0，即正向电阻为0；反向电流为0，即反向电阻为无穷大。,二、单相半波整流电路,1. 工作原理,u2的正半周，D导通， ADRLB，uO= u2 。,u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2； uO=0。,2. UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知变压
3、器副边电压有效值为U2,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,三、单相桥式整流电路,u2的正半周AD1RLD3B，uO= u2,u2的负半周B D2RLD4 A，uO= -u2,四只管子如何接？,集成的桥式整流电路称为整流桥堆。,1. 工作原理,2. 输出电压和电流平均值的估算,3. 二极管的选择,考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满足：,与半波整流电路对二极管的要求相同,10.3 滤波电路,一、电容滤波电路,二、电感滤波电路,一、电容滤波电路,1. 工作原理,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，越大
4、，放电越慢，曲线越平滑，脉动越小。,考虑整流电路的内阻,2. 二极管的导通角,导通角,无滤波电容时。有滤波电容时 ，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！,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。,3. 电容的选择及UO（AV）的估算,4. 优缺点,整流桥的简化画法,二、电感滤波电路,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L。,适于大电流负载！,10.4 稳压管稳压电路,一、稳压电路的性能指标,二、稳压管稳压电路,一、稳压电路的性能指标,1. 输出电
5、压 2. 输出电流 3. 稳压系数 表明电网电压波动时电路的稳压性能。在负载电流不变时，输出电压相对变化量与输入电压变化量之比。,4. 输出电阻 表明负载电流变化时电路的稳压性能。在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。,5. 纹波电压 测试出输出电压的交流分量。,二、稳压管稳压电路,稳定电压 UZ：稳压管的击穿电压 稳定电流 IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流 最大耗散功率 PZM：允许的最大功率， PZM= IZM UZ 动态电阻 rz：工作在稳压状态时，rzU / I,1. 稳压管的伏安特性和主要参数,2. 稳压管稳压电路的工作原理,3. 稳压管稳压电
6、路的主要指标,（1）输出电压 UOUZ （2）输出电流 IZmax IZmin IZM IZ （3）稳压系数,（4）输出电阻,简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电流变化范围较小的场合。,4. 特点,5. 稳压管稳压电路的设计,（1）UI的选择 UI（23）UZ （2）稳压管的选择 UZUO IZMIZ ILmax ILmin （3）限流电阻的选择 保证稳压管既稳压又不损坏。,电网电压最低且负载电流最大时，稳压管的电流最小。,电网电压最高且负载电流最小时，稳压管的电流最大。,若求得RminRmax，怎么办？,若求得R=200300，则该取接近200还是接近300？为什么？,讨论：稳压管稳压电路的设计,依次选择稳压管、 UI、 R、 C、U2、二极管 1. 输出电压、负载电流稳压管 2. 输出电压UI 3. 输出电压、负载电流、稳压管电流、 UI R 4. UI 、 R 滤波电路的等效负载电阻C 5. UI U2 6. U2、 R中电流整流二极管,已知输出电压为6V，负载电流为030mA。试求图示电路的参数。,
