第12章 整流、滤波及稳压电路,学习目标,【知识目标】 1. 能简述桥式整流电路工作原理，并列举出桥式整流电路 在电子电器或设备中的应用。 2. 能识读电容滤波、电感滤波和复式滤波电路图。 3. 了解滤波电路的工作原理。 4. 能识读集成稳压电源电路图，并列举出集成稳压电源的实际应用。 【技能目标】 1. 能正确搭接桥式整流电路 2. 会用万用表测量桥式电路相关电参量，并用示波器观察波形。,主要内容,12.1 整流电路 12.1.1 单向桥式整流电路的结构 12.1.2 单向桥式整流电路的工作原理 12.2 滤波电路 12.2.1 电容滤波电路 12.2.2 电感滤波电路 12.2.3 复式滤波电路 12.3 稳压电路 12.3.1 稳压管稳压电路 12.3.2 集成稳压器,12.1 整流电路,12.1.2 单相桥式整流电路的结构 将交变电流变换成单向脉动电流的过程叫做整流，完成这种功能的电路称为整流电路，又叫整流器，应用最为广泛的是单相桥式整流电路。 【电路组成】 单相桥式整流电路如图12-2a所示，桥式整流电路是由电源变压器、四只整流二极管D1 D4和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流，图12-2b是桥式整流电路的另外一种常见画法, 图12-2c是桥式整流电路的简化画法,其文字符号为UR。,图12-2 桥式整流电路的三种常见画法,12.1.2 单向桥式整流电路的工作原理 在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，等效电路如图12-3a所示，电流由T次级上端经D1RLD3回到T次级下端，在负载RL上得到半波整流电压uo1，波形如图12-3d所示。 在u2的负半周， D1、D3截止， D2、D4导通，等效电路如图12-3b所示，电流由T次级的下端经D2RLD4回到T次级上端，在负载RL上得到另一半波整流电压uo2 ，如图12-3e所示。 综上所述，无论在u2的正半周或负半周，流过RL中的电流方向是一致的。在u2的整个周期内，四只二极管分两组轮流导通或截止，在负载RL上就得到了一个全波整流的电压波形，波形如图12-4f 所示。在这个过程中二极管被视为一个理想开关。 【负载上直流电压和电流】 在单相桥式整流电路中，负载所得全波整流电压虽然方向不变，但大小是随时间不断变化的，所以通常都是用其平均值表示其大小。,图12-3 桥式整流电路原理示意图,12.2 滤波电路,12.2.1 电容滤波电路 【电路结构】 电容滤波电路是最简单也是最常见的滤波电路，如图12-7a所示，在整流电路的输出端并联一个电容C即构成电容滤波电路，且电容的容量越大滤波效果越好，所以一般采用电解电容。,图12-7 电容滤波电路及波形,【工作原理】 电容滤波是利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑的。如图12-6a所示，当整流电路输出电压ui比电容两端电压uc高时，电源电流一路经过负载RL ，另一路对电容C快速充电储能，如图12-6b中曲线ab段。当ui uc时，电源再次对电容C快速充电储能，重复上述过程，使负载获得如图12-7b中实线部分所示平滑的输出电压uo，实现滤波功能。,12.2.2电感滤波电路 【电路结构】如图12-8所示，在整流电路与负载电阻RL间串联一个电感线圈就构成了电感滤波电路，且电感线圈的电感量越大越好，所以一般采用有铁芯的线圈。,【工作原理】在图12-7所示电路中，当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，同时将一部分电能转换为磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，同时释放出电感中存储的能量，以补偿电流的减小，使负载电流变的比较平滑。,图12-8 电感滤波电路,12.2.3复式滤波器 当单独使用电容或电感滤波，效果仍不理想时，可采用复式滤波电路。常见的复式滤波电路如图12-9所示，其中图12-9a所示为LC滤波电路，它是在电容滤波的基础上串联一个电感L构成的。这样整流输出电压经过电容与电感的双重滤波使输出电压纹波进一步降低。 图12-9b所示为LC型滤波电路，这种滤波电路是在电容滤波的基础上再加一级LC滤波电路构成，使负载输出电压更加平滑。 由于LC型滤波电路带有铁芯的电感线圈体积大，价格也高，因此，当负载电流较小时，常用小电阻R代替电感L，以减小电路的体积和重量。构成如图12-9c所示的RC型滤波电路，只要适当选择R和C2参数，在负载两端可以获得脉动极小的直流电压。在收音机和录音机中的电源滤波电路中，就经常采用RC型滤波电路。,图 12-9 常见复式滤波电路,12.3 稳压电路,12.3.1 稳压管稳压电路 【电路结构】由稳压二极管DZ和限流电阻R所组成的稳压电路是一种最简单直流稳压电源，如图12-9中虚线框内所示，其输入电压UI是整流滤波后的电压，输出电压UO就是稳压管的稳定电压UZ，RL是负载电阻。,图 12-9 稳压管稳压电路,【工作原理】 在稳压二极管所组成的稳压电路中，利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿，从而达到稳压的目的。限流电阻R是必不可少的元件，它即限制稳压管中的电流，保证使其正常工作，防止因过热而损坏，又与稳压管相配合达到稳压的目的。一般情况下，在电路中如果有稳压管存在，就必然有与之匹配的限流电阻。,12.3.2 固定式三端集成稳压器 如图12-10所示，三端集成稳压器的外部只有三个引脚，分别为输入端、输出端和公共端，因而得名三端集成稳压器，其中输入端接整流滤波电路，输出端接负载；公共端接输入、输出的公共连接点。按功能可分为固定式和可调式两种，前者输出电压不能调节，为固定值，典型的产品有W7800正电压输出系列和W7900负电压输出系列；后者可通过外接元件使输出电压得到很宽的调节范围，典型产品有正电压输出系列CW117、CW217、CW317和负电压输出系列CW137、CW237、CW337等。,图12-10 三端集成稳压器的外形及方框图,再见,