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1、电工电子技术基础,人民邮电出版社,知识模块十六 直流稳压电源,主要内容 直流稳压电源的组成及各部分功能； 整流、滤波电路的工作原理； 集成三端稳压器的应用。 重点 整流、滤波电路的工作原理和分析方法； 集成三端稳压器。,一、整流电路,整流，就是利用具有单向导电性能的整流元件把交流电变为方向不变的单向脉动直流电的过程。整流电路按其组成器件可分为不控整流电路、半控整流电路和全控整流电路。 常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和三相整流电路等。,1单相半波整流电路 单相半波整流电路，由电源变压器、晶体二极管及负载电阻组成。,经过变压器得到的副边电压设为 。 在电压u2正半周期内，a点的电位高于b
2、点，二极管承受正向电压而处于导通状态，负载RL上得到半个周期的直流脉动电压uO和电流iO。 uOu2 iOiDuO/RLu2/RL uD0,在u2负半周期内，a点的电位低于b点，二极管承受反向电压处于截至状态，电流基本上等于零，负载电阻上没有电压。 uO0 iOiD0 uDu2,输入电压的一个周期内，负载单向脉动电压大小：,负载电流平均值,整流二极管,【例1】有一单相半波整流电路，负载电阻为750，变压器副边电压为20V，试求Uo，Io及UDRM。 【解】依题意， 二极管的反向工作峰值电压要选得比UDRM大一倍左右，故在选用整流二极管时要特别注意。,2单相桥式整流电路 单相全波桥式整流电路中电
3、源变压器只用一个副边绕组，采用四个二极管，互相接成桥式结构。,在交流电压u2的正半周内，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，在负载RL上得到上正下负的输出电压，D1、D3和RL上有整流电流，通路是aD1cRLdD3b。 uOu2 uD1uD30， iOiD1iD3uO/RLu2/RL uD2uD4u2，iD2iD40,在交流电压u2负半周内，D1、D3截止，D2、D4导通，流过负载RL的电流方向与正半周一致，电流iO的通路是bD2cRLdD4a。 uOu2 uD1uD3u2， iD1iD30 uD2uD40， iOiD2iD4uO/RLu2/RL,在输入电压正、负半周变化，整流二极管D1、D
4、3和D2、D4两两轮流导通，,负载电流平均值,整流二极管,输出电压平均值,【例2】有一单相桥式整流电路，交流电源电压U1380V，负载电阻RL80，负载电压UO120V。（1）如何选用晶体二极管？（2）求整流变压器的变比及容量。 【解】（1）负载电流IO 二极管轮流导通，则每个二极管通过的平均电流ID,变压器副边电压的有效值U2 当考虑到变压器副边绕组及二极管上的压降，变压器的实际副边电压大约要高出10左右，即133.331.1146.66V。则二极管承受最大反向电压 。 因此选用的晶体二极管其最大整流电流为1A，反向工作峰值电压为300V。,（2）变压器原边电压U1380，副边电压U2147
5、V，则电压变比 变压器副边电流的有效值为I2 变压器的容量为S 可选用容量为300 VA，380/147的变压器。,二、滤波电路,滤波利用具有储能作用的电抗性元件，滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。 电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C并联在负载两端；电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L与负载串联 。,1电容滤波电路 当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压；当外加电压失去（或降低）之后，电容器将把储存的电能再放出来，电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。 二极管是否关断取决于其两端承受的是正向电压
6、还是反向电压，因此直至下一个半周的正弦波来到，u2再次超过uC，二极管承受正向电压再次导通。,时间常数满足 导通角用 二极管只有当u2uC时才导通 ，电容放电时间常数RLC越大，则电路输出电压uO的平均值越大，即负载电流的平均值也越大。,2电感滤波电路 利用电感器电流不能突变的特点，可以用带铁芯的线圈做成电感滤波器，在整流电路的负载回路中串联一个电感，当输入电压增高时，与负载串联的电感中的电流增加，因此电感将存储部分磁场能量，当电流减小时，电感又将能量释放出来，使负载电流变得平滑，可见电感也有平波作用。 采用电感滤波以后，延长了整流管的导电角，从而避免了过大的冲击电流。,3型滤波器 把电容并联
7、与负载支路，并将电感串联在负载支路上，组成复式滤波器型滤波器，两种型滤波器LC滤波器和RC滤波器。,(a) 型LC滤波电路 (b) 型RC滤波电路,三、稳压电路,当交流电源电压发生波动或者负载发生变化时，经过整流和滤波得到的电压往往会随之变化，则无法满足供电要求。因此提出需要将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流电压，实现这种功能的电路称为直流稳压电路。,1稳压管稳压电路 最简单的稳压电路由稳压管Dz和限流电阻R组成，稳压管在电路中应为反向串联，与负载电阻RL并联后，再与限流电阻串联，输出电压Uo等于稳压管的稳定电压UZ，即稳压管的反向击穿电压。,流过限流电阻R的电流为I=(UUo)/R，R
8、的作用是保证负载电阻RL开路时，流过稳压管D的电流IZIZmax，当U或RL变化时，电路能自动调整IZ大小，以改变R上的压降IR，达到维持输出电压Uo(UZ)基本恒定的目的。,2三端集成固定式稳压器 集成稳压电路是将稳压电路的主要元件甚至全部元件制作在一块硅芯片上的集成电路，因而具有体积小、使用灵活、工作可靠、价格低廉等特点。 集成稳压器的种类很多，按输出电压不同一般分为：固定式稳压电路，电路输出电压是预先调整好的，在使用中一般不需要进行调整；可调式稳压电路，电路可通过外接元件使输出电压在较大范围内进行调节，以适应不同需要。,三端式是指稳压器仅有输入端、输出端和公共端3个接线端子。,提高输出电压的电路 电路的输出电压UO高于W78稳压器的固定输出电压U，且有 。,扩大输出电流的电路 电路的电路输出电流IO为,3LM317集成可调稳压电路 LM317是可调集成稳压器，三端分别为输入端Vi、输出端Vo和调整端adj。,1、2脚之间基准电压1.2V，R1应小于240欧姆，改变R2阻值即可调整稳压电压值，D1，D2用于保护LM317，其输出电压为： 。,