1、第11章 直流电源 11.1 直流电源的组成(模电10.1) 11.2 单相整流电路(模电10.2) 11.4 稳压管稳压电路(模电10.4) 11.5 串联型稳压电路(模电10.5) 11.3 滤波电路(模电10.3)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
2、单相整流电路一、对整流电路要研究的问题二、单相半波和全波整流电路三、单相桥式整流电路一、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。实际特性理想化特性二、单相半波整流电路1. 工作原理+2u2u+2. UO(AV)和 IL(AV)的估算已知变压器副边电压有效值为U2) (d sin2212 0 O(AV)ttUU =L2LO(AV)L(AV)45.0RURUI =22O(AV)45.02UUU =L
3、2L(AV)D(AV)45.0RUII =2maxR2UU =2RL2F21.145.01.1UURUI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)二极管的选择全波整流) (d sin210 2O(AV)ttUU =L2LO(AV)L(AV)9.0RURUI =22O(AV)9.022UUU =2FLR20.451.11.1 2 2UIRUU222U对二极管要求:三、单相桥式整流电路u2的正半周AD1RLD3B,uO= u2u2的负半周B D2RLD4A,uO= -u2四只管子如何接?+1. 工作原理uOu2OO若接反了呢?2. 输出电压和电流平均值的估算) (d sin210
4、 2O(AV)ttUU =L2LO(AV)L(AV)9.0RURUI =22O(AV)9.022UUU =3. 二极管的选择2maxR2UU =L2L(AV)D(AV)45.02 RUII =2RL2F21.145.01.1UURUI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例10.2.2(P521)10.6 电路如图所示,变压器副边电压有效值为2U2。(1)画出u2、uD1和uo的波形;222U解:(1)10.6 电路如图所示,变压器副边电压有效值为2U2。(2)求出输出电压平均值和输出电流平均值的表达式;() 20.9OAVUU2()0.9LAV
5、LUIR(3)二极管的平均电流, 和所承受的最大反向电压URmax的表达式。()D AVI(2)(3)2()0.45DAVLUIR222RUU=每个二极管都在半周内导通10.8电路如图所示(1)分别标出Uo1和Uo2对地的极性;(2)Uo1、Uo2分别是半波整流还是全波整流?;(3)U21=U22=20V时,Uo1(AV)和Uo2(AV)各为多少?解:(1)均为上“+”、下“-”。1( ) 2( )21(3)0.9 18OAV OAVUUUV=(2)均为全波整流。(4) U21=18V,U22=22V时,画出Uo1、Uo2的波形,并求出Uo1(AV)和Uo2(AV)各为多少?1( ) 2( )
6、 21 220.45 0.45 18OAV OAVUU UUV= + =(4)10.3 滤波电路一、电容滤波电路二、电感滤波电路三、倍压整流电路一、电容滤波电路1. 工作原理非常小。,对电容充电,时,有一对二极管导通当充电 2 Cuu 。放电,电容通过时,所有二极管均截止当放电CRRuuC LL2= ILmaxILmin(3)限流电阻的选择保证稳压管既稳压又不损坏。ZMmaxDZminDZZIIII 电网电压最低且负载电流最大时,稳压管的电流最小。LmaxZZinImIIUUR+Im ax Z Imin ZZM Lmin Z LmaxUU UURRII II +的选取:IZ和IZM分别为稳压管稳定工作的最小、最大电流10.12电路如图P10.12所示,已知稳压管的稳定电压为6V,最小稳定电流为5mA,允许耗散功率240mW,输入电压为2024V,R1=360。试问:(1)为保证空载时稳压管能安全工作,R2应选多大?解:(1)稳压管最大电流为:max40ZMZZPI mAU=流过R1的电流范围为:1139 50IZRUUImAR=R1上电流最大时,为使晶体管安全工作:12max max6600(50 40)ZRZU VRII mA= =