清華模電課件第26講直流電源的組成整流電路濾波電路

1、 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)第九章第九章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第一節(jié)第一節(jié) 整流電路整流電路第二節(jié)第二節(jié) 濾波電路濾波電路第三節(jié)第三節(jié) 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路第四節(jié)第四節(jié) 開關(guān)穩(wěn)壓電源電路開關(guān)穩(wěn)壓電源電路(smr(smr電路電路) )本章教學(xué)主要內(nèi)容本章教學(xué)主要內(nèi)容模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)1 1、變壓器：、變壓器：把把220v (220v (或或380v) 50hz380v) 50hz交流電網(wǎng)電壓降壓交流電網(wǎng)電壓降壓直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)2 2、整流電路：、

2、整流電路：利用整流器件的單向?qū)щ娦?，將雙向脈動(dòng)的利用整流器件的單向?qū)щ娦?，將雙向脈動(dòng)的 交流電壓變成單向脈動(dòng)的直流電壓交流電壓變成單向脈動(dòng)的直流電壓 全波、半波、橋式全波、半波、橋式直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)3 3、濾波電路：、濾波電路：把單向脈動(dòng)的電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷喊褑蜗蛎}動(dòng)的電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?即取出直流成分，濾掉交流成分即取出直流成分，濾掉交流成分 適合大負(fù)載：電感濾波適合大負(fù)載：電感濾波 適合小負(fù)載：電容濾波適合小負(fù)載：電容濾波直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術(shù)模

3、擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)4 4、穩(wěn)壓電路：、穩(wěn)壓電路：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié) 使直流輸出電壓穩(wěn)定使直流輸出電壓穩(wěn)定直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)1 1、輸出直流電壓平均、輸出直流電壓平均值值一、技術(shù)指標(biāo)：一、技術(shù)指標(biāo)：20)()(21tduuoavo第一節(jié)第一節(jié) 整流電路整流電路)(avou整流輸出電壓整流輸出電壓 在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。ou模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)(av)omuuson整流輸出電壓整流輸

4、出電壓 傅氏級數(shù)展開式中最低次諧波峰值傅氏級數(shù)展開式中最低次諧波峰值 與平均值與平均值 之比之比oumonu(av)ou2 2、脈動(dòng)系數(shù)、脈動(dòng)系數(shù)s體現(xiàn)了輸出電壓中所含體現(xiàn)了輸出電壓中所含直流成分直流成分的多少的多少模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)4 4、最大反向峰值電、最大反向峰值電壓壓 整流二整流二極管能承受的最大反極管能承受的最大反向電壓值。向電壓值。3 3、整流二極管正向平均整流電流、整流二極管正向平均整流電流在一個(gè)周期內(nèi)通過二極管的平均電流。在一個(gè)周期內(nèi)通過二極管的平均電流。)v(avirmu模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)二、整流電路分類：二

5、、整流電路分類：1 1、半波整流、半波整流2 2、全波整流、全波整流3 3、橋式整流、橋式整流模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)三、半波整流電路三、半波整流電路1 1、原理：、原理：正半周正半周v v導(dǎo)通導(dǎo)通負(fù)半周負(fù)半周v v截止截止模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)2 2、參數(shù)：、參數(shù)：（1 1） 整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值)(2120o(av)tduuo2245. 02uu 式中式中 為變壓器次級電壓為變壓器次級電壓有效值有效值2u模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（2 2） 脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù)ttuuo2cos32sin211

6、222m1m22uuuoon57. 122222m1uuuusoos模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（3 3）整流輸出的平均電流）整流輸出的平均電流3 3、半波整流電路特點(diǎn)：、半波整流電路特點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡單，脈動(dòng)系數(shù)大，電路結(jié)構(gòu)簡單，脈動(dòng)系數(shù)大， 直流成分低，變壓器利用率低。直流成分低，變壓器利用率低。 llavoavvavoruruii2)()()(45. 022uurm)v(avi（4 4） 整流管承受的最大反向電壓整流管承受的最大反向電壓rmu模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)四、橋式整流電路四、橋式整流電路1 1、電路形式：、電路形式：模擬電子技術(shù)

7、模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)2 2、原理：、原理： 正半周時(shí)正半周時(shí) v v1 1、v v3 3導(dǎo)通，導(dǎo)通， v v2 2、v v4 4截止截止模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)2 2、原理：、原理： 負(fù)半周時(shí)負(fù)半周時(shí) v v2 2 、v v4 4導(dǎo)通，導(dǎo)通，v v1 1 、v v3 3截止截止模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（1 1）整流輸出電壓平均值）整流輸出電壓平均值半波(av)2(av)29 . 0oouuu67. 0s（2 2）脈動(dòng)系數(shù)）脈動(dòng)系數(shù)3 3、參數(shù)：、參數(shù)：模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（3 3）整流輸

8、出的平均電流）整流輸出的平均電流22uurmllavoavorurui2)()(9 .02)()(avoavvii)v(avi（4 4）整流管承受的最大反向電壓）整流管承受的最大反向電壓rmu模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 濾波電路濾波電路一、半波整流電容濾波電路一、半波整流電容濾波電路 濾波電容濾波電容 與負(fù)載與負(fù)載 并聯(lián)連接并聯(lián)連接clr模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（1 1）負(fù)載）負(fù)載r rl l開路時(shí)：開路時(shí)： 只充電不放電只充電不放電22)(414. 12uuuavo（2 2）電容）電容c c開路時(shí)：開路時(shí)： 相當(dāng)于整流電路相當(dāng)

9、于整流電路2)(45. 0uuavo2)(9 . 0 uuavo工程上取工程上取 分析：分析：模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)二、橋式整流電容濾波電路二、橋式整流電容濾波電路正半周：正半周：v v1 1、v v3 3充電充電負(fù)半周：負(fù)半周：v v2 2 、v v4 4充電充電 工作原理：工作原理：模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（1 1）負(fù)載）負(fù)載r rl l開路開路（只充不放）（只充不放）22)(414. 12uuuavo（2 2）電容）電容c c開路開路（只整流不濾波）（只整流不濾波）2)(9 . 0 uuavo2)(2 . 1 uuavo工程上取工

10、程上取分析：分析：模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)練習(xí)題：練習(xí)題：1 1、橋式整流電路如圖所示。已知、橋式整流電路如圖所示。已知u u1 1=100v,r=100v,rl l=1k,=1k,若忽略若忽略 二極管正向電壓和反向電流，不計(jì)變壓器的內(nèi)阻，求：二極管正向電壓和反向電流，不計(jì)變壓器的內(nèi)阻，求： (1) r (1) rl l兩端電壓平均值兩端電壓平均值u uo(av)o(av)； (2) (2) 流過流過r rl l的電流平均值的電流平均值i io(av)o(av); ; (3) (3) 應(yīng)怎樣選擇二極管應(yīng)怎樣選擇二極管? ? 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)2 2、橋式整流電容濾波電路如圖所示。濾波電容、橋式整流電容濾波電路如圖所示。濾波電容c=100c=100f f， 交流電壓頻率交流電壓頻率f=50hz,rf=50hz,rl l=1k=1k, ,問：問：( (1)1)要要求輸出求輸出u uo o=8v,u=8v,u2 2需要多少伏需要多少伏? ?(2)(2)該電路在工作過程中，若該電路在工作過程中，若r rl l增大，輸出直流電壓增大，輸出直流電壓u uo o