6.1单相整流电路6.1.1直流稳压电源的组成第6章直流稳压电源6.1.2单相半波整流电路1.电路组成及工作原理6.1.2单相半波整流电路2.主要参数的计算(1)输出电压平均值Uo(2)直流电流IO及通过二极管的平均电流ID(3)二极管承受的最高反向电压URM6.1.3单相桥式全波整流电路1.电路组成及工作原理为了克服半波整流电路的缺点,实际应用中常采用全波整流电路,最常用的形式是桥式整流电路。它由四个二极管接成电桥形式,如图6.1.4(a)所示,图(b)是简化电路。6.1.3单相桥式全波整流电路(1)输出电压平均值Uo(6.1.4)(2)直流电流Io(6.1.5)(3)二极管的平均电流ID因为每两个二极管串联轮换导通半个周期,因此,每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半,即(6.1.6)2.主要参数的计算22209.022)(sin21UUttdUUOLLooRURUI29.0LoDRUII245.0216.1.3单相桥式全波整流电路2.主要参数的计算(4)二极管承受的最高反向电压URM(6.1.7)222UUUmRM在选购整流二极管时,为了使用安全需留有一定的裕量,一般应使二极管的额定电流IDM≥2ID,二极管的最大反向电压URWM≥2URM。6.1.3单相桥式全波整流电路6.2.1电容滤波电路1.电路组成及工作原理6.2滤波电路2.主要参数的计算6.2.1电容滤波电路(1)滤波电容容量的确定实际工作中,为了获得较平滑的输出电压,通常根据下式确定滤波电容的容量式中,T为交流电的周期。(2)输出电压平均值Uo当满足式时,输出电压的平均值为6.2.1电容滤波电路(4)二极管的平均电流ID222UUUmRM(3)二极管承受的最高反向电压URM对于桥式整流、电容滤波电路,2,和没有滤波电容时一样。对于单相半波整流、电容滤波电路,当负载开路时,(最高)。桥式整流、电容滤波电路中流过二极管的平均电流是负载电流的一半,即因为放电时间常数越大,二极管的导通时间就越短,冲击电流就越大。所以选择二极管时应选择最大整流电流IF较大的管子,一般取IF≥2ID。22222RMmUUU【例6.2.1】已知单相桥式整流电容滤波电路,负载为电阻性。现采用220V、50Hz交流供电。要求输出直流电压Uo=30V,负载电流IO=150mA。试求电源变压器副边电压u2的有效值,选择整流二极管及滤波电容器。6.2.1电容滤波电路解:(1)变压器二次侧电压的有效值(2)选择整流二极管6.2.1电容滤波电路因此根据ID和URM,可选用4只2CZ52B整流二极管,其最大整流电流为100mA,最大反向工作电压为50V。(3)选择滤波电容由已知,Uo=30V,IO=150mA,可求得负载电阻所以6.2.1电容滤波电路若考虑电网电压波动±10%,则电容器承受的最高电压为故选用电容器标称值为250μF/50V的电解电容器。电容滤波电路一般用于要求输出电压较高,负载电流较小并且变化也较小的场合。如果在大电流负载情况,也就是负载电阻RL很小的情况下,可采用电感滤波电路。6.2.2电感滤波电感滤波主要是利用电感中电流不能突变的特性,使负载电压波形平滑的,故电感应与负载串联。因为通过负载的电流平滑了,输出电压的波形也就平稳了。图6.2.2所示为单相桥全波整流、电感滤波电路。6.3.1并联型稳压电路1.电路组成及稳压原理硅稳压管组成的并联型稳压电路如图6.3.1所示,经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的输入电压Ui,限流电阻R和稳压管DZ组成稳压电路,因为稳压管与负载并联故名并联型稳压电路。6.3直流稳压电路RL↓→IO↑→IR↑→UR↑→Uo↓Iz↓→IR↓→UR↓→Uo↑6.3.1并联型稳压电路稳压原理(1)设RL不变Ui↑→UO↑→IZ↑→IR↑→UR↑Uo↓(2)设电网电压不变反之亦然反之亦然在实际使用中,上述两个过程是同时存在的,而两种调整也同样存在。负载两端的电压经过稳压管的自动调节(与限流电阻R配合)都能基本上维持稳定。6.3.1并联型稳压电路2.稳压电路参数确定(1)确定稳压管参数,一般取(2)确定限流电阻RmaxminminminmaxmaxOZZiOZZiIIUURIIUU设稳压管允许的最大工作电流为IZmax,最小工作电流为IZmin;电网电压最高时的整流输出电压为Uimax,最低时为Uimin;负载电流的最小值为IOmin,最大值为IOmax;则要使稳压管能正常工作,必须满足下列关系:OiOZOZUUIIUU)3~2()5~5.1(maxmax1.电路组成及稳压原理6.3.2串联型直流稳压电路串联型直流稳压电路如图6.3.2所示,其中,Ui是经整流滤波后的不稳定输入电压,Uo为可调节大小的稳定输出电压。硅稳压管组成的并联型稳压电源只适用于输出电压不需调节,负载电流小,要求不甚高的场合。为了加大输出电流,使输出电压可以调节,常采用串联型直流稳压电路。6.3.2串联型直流稳压电路由图6.3.2可见假如由于某种原因(如电网电压波动或负载电流变化等)使输出电压Uo增大电路包括四个组成部分:采样电路;基准电压源;放大电路;调整管6.3.2串联型直流稳压电路2.输出电压的调节范围该电路通过调节电位器R2的滑动触点位置,便可在一定范围内调节输出电压UO大小。在图6.3.2中,因为U-=UF,U+=UZ,又因为“虚短”,即U+=U-,所以有解得当R2的滑动触点调至最上端时,UO达到最小值,此时当R2的滑动触点调至最下端时,UO达到最大值,此时【例6.3.1】电路如图6.3.2。设稳压管工作电压UZ=6V,采样电路中R1=R2=R3,估算稳压电路输出电压UO的调节范围。6.3.2串联型直流稳压电路所以该电路的输出电压能在9V~18V之间调节。6.3.3三端集成稳压器及其应用1.三端固定式集成稳压器(1)型号及封装形式常用的三端固定集成稳压器有W7800系列(输出固定正电压)和W7900(输出固定负电压)系列,其外型如图6.3.3所示。型号中78表示输出为正电压值,79表示输出为负电压值,00表示输出电压的稳定值,输出电压等级主要有±5V、±6V、±9V、±12V、±15V、±18V和±24V。6.3.3三端集成稳压器及其应用(2)三端固定式集成稳压器典型应用6.3.3三端集成稳压器及其应用①基本应用电路三端固定式集成稳压器最基本的应用电路如图6.3.4所示。整流滤波后得到的直流电压Ui接在输入端和公共端之间,在输出端即可得到稳定的输出电压UO。为使三端稳压器能正常工作,Ui与UO之差应大于2~3V,且Ui≤35V。6.3.3三端集成稳压器及其应用②提高输出电压的电路图6.3.5所示电路能够使输出电压高于固定输出电压。图中U××为W78××稳压器的固定输出电压,显然输出电压Uo=U××+UZ6.3.3三端集成稳压器及其应用③能同时输出正、负电压的电路④扩大输出电流的电路6.3.3三端集成稳压器及其应用6.3.3三端集成稳压器及其应用2.三端可调集成稳压器(1)型号组成及封装形式常用的三端可调集成稳压器W317和W337,外形如图6.3.7所示。型号中第一位数字为3时,表示为民品(1为军品,2为工业、半军品),第二位和第三位数字17表示输出为正电压值,37表示输出为负电压值。6.3.3三端集成稳压器及其应用6.3.3三端集成稳压器及其应用(2)基本应用电路三端可调集成稳压器的基本应用电路如图6.3.9所示,输出电压近似由下式决定6.3.3三端集成稳压器及其应用【例6.3.2】由W317组成的可调稳压电路如图6.3.8所示。已知R1=240Ω。为了获得1.25V~37V的输出电压,试求RP的最大阻值。解:Rp的大小可根据和输出电压的调节范围来确定当滑动端位于最下方时,RP=0,Uo=1.25V;当滑动端位于最上方时,RP最大,Uo=37V,则有解得RP≈6.86KΩ6.3.4稳压电源的质量指标1.电压调整率SV2.电流调整率SI3.输出电阻RO4.温度系数ST33谢谢!