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直流稳压电源,第七章,7.1组成与主要技术指标,7.3线性稳压电源,第七章小结,7.2整流与滤波电路,7.4开关稳压电源,7.5稳流、稳压电路设计与应用,7.1组成及主要技术指标,7.1.2 直流稳压电源的分类,7.1.1 组成框图及各部分作用,7.1.3 直流稳压电源主要技术指标,7.1.1 组成框图及各部分作用,交流电源,负载,220 V,单向脉动电压,合适的交流电压,滤 波,稳 压,组成框图,7.1.2 直流稳压电源的分类,一、特性指标1、输入电压及其变化范围。2、输出电压及输出电压调节范围。3、额定输出电流(它是指电源正常工作时的最大输出电流)以及过流保护电流值。,7.1.3 直流稳压电源的主要技术指标,二、质量指标1稳压系数Sr当温度T不变且负载不变时,输出电压相对变化量与输入电压的相对变化量之比称为稳压系数。式中UI为输入电压变化量,Uo为输出电压变化量。显然,Sr1,其值越小,稳压性能越好。,二、质量指标2电压调整率SU 当温度T、负载不变时,输入电压变化量引起的输出电压相对变化量称为电压调整率。有时也定义为恒温条件下,负载电流不变时,输入电压变化10%时引起的输出电压的变化量,单位为mV。SU越小,稳压性能越好。,3输出电阻Ro当温度T、输入电压不变而负载变化时,输出电压的变化量与负载电流的变化量之比值称为输出电阻Ro 。它用来衡量稳压电源的带负载能力,其值越小,带负载能力越强,要求Ro1。,4电流调整率SI当温度T不变且输入电压一定时,输出电流Io从零变到额定输出值时,输出电压的相对变化称为电流调整率Si。有时也定义为恒温条件下,输出电流变化10%时引起的输出电压的变化量,单位为mV。SI或越小,输出电压受负载电流的影响就越小。,5纹波电压纹波电压是指叠加在直流输出电压Uo上的交流电压,通常用有效值或峰峰值表示。在电容滤波电路中,负载电流越大,纹波电压也越大。纹波电压应在额定输出电流的条件下测出。纹波抑制比Sinp定义为稳压电路输入纹波电压峰峰值UiPP与输出纹波电压峰峰值UoPP之比,并用对数表示,即Sinp表示稳压电路对其输入端引入的交流纹波电压的抑制能力。,7.2单相整流与滤波电路,7.1.2 滤波电路,7.1.3 倍压整流电路,7.1.1 单相整流电路分析,7.2.1 单相整流电路,一、半波整流(half wave rectifier),二、桥式整流(full wave bridge rectifier ),输入正半周,1. 工作原理,2. 波形,输入负半周,+uo,单相桥式整流电路,3. 参数估算,1) 整流输出电压平均值,2) 二极管平均电流,3) 二极管最大反向压,4. 简化画法,5. 整流桥,把四只二极管封装在一起称为整流桥,7.2.2 滤波电路,一、电容滤波,V 导通时给 C 充电,V 截止时 C 向 RL 放电;,1. 电路和工作原理,滤波后 uo 的波形变得平缓,平均值提高。,电容充电,电容放电,2. 波形及输出电压,当 RL = 时:,当 RL 为有限值时:,通常取 UO = 1.2U2,RC 越大 UO 越大,RL = ,为获得良好滤波效果,一般取:,(T 为输入交流电压的周期),适用于负载电流小或负载电流不变的场合,二、其他形式滤波,1. 电感滤波,整流后的输出电压:,直流分量被电感 L 短路交流分量主要降在 L 上,电感越大,滤波效果越好,2. 型滤波,C1、C2 对交流容抗小,L 对交流感抗很大,负载电流小时,适用于低电压、大电流的场合,解:流过整流二极管的平均电流:,mA,变压器副边电压有效值:,V,整流二极管承受的最高反向电压:,V,例:设计一单相桥式整流、电容滤波电路。要求输出电压UO=48 V,已知负载电阻RL=100,交流电源频率为50Hz,试选择整流二极管和滤波电容器。,综上: 可选择1N4003作整流二极管,其最大整流电流为1A,最高反向工作电压为200V。,滤波电容器取值:,此选用C=1000F、耐压为100V的电解电容器。,7.2.3 单相整流电路,电源变压器次边电压u2=U2sint,二极管倍压整流电路(Voltage doubler rectifier ),(1)当u2为正半周a 端瞬时极性为正,b 端为负,二极管D1导通,C1充电,uC1U2,极性右正左负。(2)当u2为负半周a负b正,D1反偏截止,D2正偏导通,C2充电,uC2=U2uC12U2,极性右正左负。,(3)当u2再次为正半周D1、D2反偏截止,D3正偏导通,C3充电,uC3=U22U2uC12U2,极性右正左负。(4)当u2再次为负半周D1、D2、D3均反偏截止,D4正偏导通,C4充电,uC42U2,极性右正左负。依次类推,若在图中e、f点后面按照图示结构接二极管和电容时,则每个电容都将充电至2U2,极性均右正左负。,2输出电路接法(1) U2:负载接e、b两节点。(2) U2:负载接f、a两节点。在以上分析中,均未考虑电容放电的影响,而实际应用时,当接上负载后,电容将要对负载放电,使输出电压降低。3适用场合倍压整流电路由于内阻大,仅适用于负载电流很小的场合。4元器件选择C1的耐压值应大于U2,其余电容的耐压值应大于2U2,实际应用中,取值应在计算值的1.5倍左右。电容值可按式d=RLC(35)T/2估算。,
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