第28讲直流电源的组成单相整流滤波电路.ppt

第二十八讲 直流电源的组成 单相整流滤波电路,一、直流电源的组成及各部分的作用,二、单相整流电路,三、滤波电路,一、直流电源的组成及各部分的作用,改变电压值通常为降压,交流变脉动的直流,减小脉动,1) 负载变化输出电压基本不变； 2) 电网电压变化输出电压基本不变。,直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。,半波整流,全波整流,在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动±10，且负载有一定的变化范围。,二、单相整流电路,对整流电路要研究清楚以下问题： 1. 电路的工作原理：二极管工作状态、波形分析 2. 输出电压和输出电流的平均值：输出为脉动的直流电压 3. 整流二极管的选择：二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压,为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。,整流二极管的伏安特性：,实际特性,理想化特性,正向导通电压为0，正向电阻为0。,1. 单相半波整流电路,（1）工作原理,u2的正半周，D导通， ADRLB，uO= u2 。,u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2； uO=0。,（2）UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知变压器副边电压有效值为U2,考虑到电网电压波动范围为±10，二极管的极限参数应满足：,（3）二极管的选择,讨论一,整流电路如图所示，分别求解下列两种情况下输出电压的波形和平均值、整流二极管的最大整流电流和最高反向工作电压。 1. 变压器副边电压有效值U21U2220V； 2. U2122V、 U2222V。,单相全波整流电路,工作原理,u2的正半周 AD1RL中间抽头，uO= u21,u2的负半周 B D2RL中间抽头，uO= -u22,选择二极管,平均电压0.9U2,A,B,2.单相桥式整流电路,D1,D2,D3,D4,2. 单相桥式整流电路,u2的正半周 AD1RLD3B，uO= u2,u2的负半周 B D2RLD4 A，uO= -u2,集成的桥式整流电路称为整流堆。,（1）工作原理,（2）估算,（3）二极管的选择,考虑到电网电压波动范围为±10，二极管的极限参数应满足：,三、滤波电路,（1）工作原理,1. 电容滤波电路,按指数规律下降,滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。,（1）工作原理：考虑变压器和整流电路的内阻,C 越大，RL越大，放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。,内阻使,（2）二极管的导通角,导通角,无滤波电容时。 有滤波电容时 ， 且二极管平均电流增大，故其峰值很大！,小到一定程度，难于选择二极管！,简单易行，UO(AV)高，C 足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。,（3）电容的选择及UO(AV)的估算,若负载开路 UO（AV）？,（4）优缺点,2. 电感滤波电路,当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的减小，从而增大二极管的导通角。 电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量的感抗为L。,适于大电流负载！,3. 复式滤波电路,为获得更好的滤波效果，可采用复式滤波电路。,电感应与负载串联，电容应与负载并联。,4. 倍压整流电路,分析时的两个要点：设负载开路，电路进入稳态。,u2负半周，u2加C1上电压对C2充电：BC1PD2C2 A，最终,u2正半周C1充电：AD1C1B，最终,P,讨论二,已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断下列情况下输出电压平均值UO（AV）？ 1. 正常工作； 2. C开路； 3. RL开路； 4. D1和C同时开路。,若接反了呢？,用“硅桥”实现正、负两路直流输出的全波整流电路,讨论三,