直流稳压电源

第 七 章 直 流 稳 压 电 源 电 子 设 备 中 都 需 要 稳 定 的 直 流 电 源 .小功 率 直 流 电 源 大 多 数 是 将 5 0 Hz的 交 流 电经 过 整 流 、 滤 波 和 稳 压 后 获 得 .整 流 ： 将 交 流 电 转 换 为 单 向 脉 动 的 直 流 电 。滤 波 ： 滤 除 整 流 后 的 脉 动 直 流 电 中 的 交 流 成 分 。稳 压 ： 输 入 电 压 波 动 、 负 载 或 温 度 变 化 时 ， 维 持 输 出 的 直 流 电 压 稳 定 。 7 .1 单 向 整 流 滤 波 电 路7 .1 .1 单 向 整 流 滤 波 电 路半 波 整 流 电 路半 波 整 流 电 路 如 图 7 .1 .1 所 示 半 波 整 流 电 路 输 出 电 压 平 均 值 为 :流 过 二 极 管 的 平 均 电 流 为 ：二 极 管 承 受 的 反 向 峰 值 电 压 为 ：半 波 整 流 电 路 路 结 构 简 单 、 使 用 元 件 少 ， 但 是 整 流 效 率 低 、 输 出 电 压 脉 动 大 。 因 此 ， 它 用 于 要 求 不 高 的 场 合 。 桥 式 整 流 电 路为 了 克 服 半 波 整 流 电 路 的 缺 点 ， 通 常 采 用 桥 式 电 路 整 流 。 桥 式 整 流电 路 如 图 7 .1 .2 所 示 。 图 7 .1 .2 桥 式 整 流 电 路（ a） 电 路 图 （ b） 简 化 电 路 由 此 可 见 ， 在 交 流 电 压 u2的 整 个 周 期始 终 有 同 方 向 的 电 流 流 过 负 载 RL。 故在 RL上 得 到 的 是 单 方 向 脉 动 的 全 波 直流 电 压 。桥 式 整 流 电 路 输 出 电 压 平 均 值 ： UO=2 0.45U2=0.9U2通 过 每 只 二 极 管 的 平 均 电 流 为 负 载 电流 的 一 半 ：电 路 工 作 时 ， 二 极 管 承 受 的 反 向 电 压为 : 1 1= = =0.452 2 O OD O L LU UI I R R2= 2DMU U由 以 上 分 析 可 知 ， 桥 式 整 流 电 路 与 半 波 整 流 电 路 相 比 较 ， 其 输 出 电 压 提 高 了 ， 脉 动 电 压 文 波 分 量 减 小 了 。 oU 7.1.2滤 波 电 路 整 流 电 路 将 交 流 电 变 为 脉 动 的 直 流 电 ,但 其 含 有 大 量 的 纹 波 电压 。 为 了 获 得 平 滑 的 直 流 电 ,须 加 接 滤 波 电 路 ,滤 除 纹 波 。电 容 滤 波 电 路附 有 滤 波 电 容 的 桥 式 整 流 电 路 如 图 7.1.5 图 7.1.5 附 有 滤 波 电 容 的 桥 式 整 流 电 路 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 少 ,同 时 输 出 电 压 平 均 值 也 增 大了 。为 了 获 得 良 好 的 滤 波 效 果 ,一 般 取(3 5)2L TR C 此 时 ， 输 出 电 压 的 平 均 值 近似 为 21.2oU U= 在 整 流 电 路 中 采 用 电 容 滤 波 后 ， 二 极 管 导 电 时 间 缩 短 。 在 一个 周 期 内 导 通 角 。 充 电 瞬 时 电 流 很 大 ， 形 成 浪 涌 电 流 容 易损 坏 二 极 管 。 故 在 选 择 二 极 管 时 ， 须 留 有 充 分 的 裕 量 。 一 般 可 以按 （ 23） Io来 选 择 二 极 管 。q p 其 他 形 式 的 滤 波 电 路（ I） 电 感 滤 波 电 路 电 感 L起 着 阻 止 负 载 电 流 变 化 ,使 之 趋 于 平 直 的 作 用 。 整 流 电 压中 含 有 直 流 分 量 和 交 流 分 量 ， 电 感 对 直 流 分 量 相 当 于 短 路 ， 而对 交 流 分 量 阻 抗 很 大 。 因 此 ， 整 流 电 压 中 直 流 分 量 全 部 加 在 负载 两 端 ， 而 交 流 分 量 大 部 分 压 值 被 电 感 分 压 。 电 感 滤 波 电 路p型 滤 波 电 路（ II） 为 了 进 一 步 减 小 负 载 电 压 中 的 纹 波 可 采 用 图 7.17所 示 LC滤 波电 路 。 由 于 电 容 C1、 C2对 于 交 流 分 量 很 小 ， 而 电 感 L对 交 流 电 阻 抗 很 大 。因 此 ， 负 载 上 的 纹 波 电 压 很 小 。 p型 滤 波 电 路