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1、第二十八講直流電源的組成單相整流濾波電路,,2013.07,第二十八講直流電源的組成單相整流濾波電路,一、直流電源的組成及各部分的作用,二、單相整流電路,三、濾波電路,一、直流電源的組成及各部分的作用,改變電壓值通常為降壓,交流變脈動(dòng)的直流,減小脈動(dòng),1)負(fù)載變化輸出電壓基本不變；2)電網(wǎng)電壓變化輸出電壓基本不變。。,直流電源是能量轉(zhuǎn)換電路，將220V（或380V）50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。,半波整流,全波整流,在分析電源電路時(shí)要特別考慮的兩個(gè)問(wèn)題：允許電網(wǎng)電壓波動(dòng)10％，且負(fù)載有一定的變化范圍。,二、單相整流電路,對(duì)整流電路要研究清楚以下問(wèn)題：1.電路的工作原理：二極管工作狀態(tài)、波形分析
2、2.輸出電壓和輸出電流的平均值：輸出為脈動(dòng)的直流電壓3.整流二極管的選擇：二極管承受的最大整流平均電流和最高反向工作電壓,為分析問(wèn)題簡(jiǎn)單起見(jiàn)，設(shè)二極管為理想二極管，變壓器內(nèi)阻為0。,整流二極管的伏安特性：,實(shí)際特性,理想化特性,正向?qū)妷簽?，正向電阻為0。,1.單相半波整流電路,（1）工作原理,u2的正半周，D導(dǎo)通，A→D→RL→B，uO=u2。,,u2的負(fù)半周，D截止，承受反向電壓，為u2；uO=0。,（2）UO（AV）和IL（AV）的估算已知變壓器副邊電壓有效值為U2,,考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍為10％，二極管的極限參數(shù)應(yīng)滿足：,（3）二極管的選擇,2.單相橋式整流電路,,,,,,,,,
3、,,,,,,u2的正半周A→D1→RL→D3→B，uO=u2,u2的負(fù)半周B→D2→RL→D4→A，uO=-u2,四只管子如何接？,集成的橋式整流電路稱為整流堆。,（1）工作原理,若接反了呢？,（2）估算,,（3）二極管的選擇,考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍為10％，二極管的極限參數(shù)應(yīng)滿足：,三、濾波電路,（1）工作原理,1.電容濾波電路,按指數(shù)規(guī)律下降,濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動(dòng)變小。,（1）工作原理：考慮變壓器和整流電路的內(nèi)阻,C越大，RL越大，τ放電將越大，曲線越平滑，脈動(dòng)越小。,內(nèi)阻使,（2）二極管的導(dǎo)通角,導(dǎo)通角,無(wú)濾波電容時(shí)θ＝π。有濾波電容時(shí)θ<π，且二極管平均電流增大，故其峰值很
4、大！,θ小到一定程度，難于選擇二極管！,簡(jiǎn)單易行，UO（AV）高，C足夠大時(shí)交流分量較??；不適于大電流負(fù)載。,（3）電容的選擇及UO（AV）的估算,若負(fù)載開(kāi)路UO（AV）＝？,（4）優(yōu)缺點(diǎn),2.電感濾波電路,當(dāng)回路電流減小時(shí)，感生電動(dòng)勢(shì)的方向阻止電流的減小，從而增大二極管的導(dǎo)通角。電感對(duì)直流分量的電抗為線圈電阻，對(duì)交流分量的感抗為ωL。,適于大電流負(fù)載！,3.復(fù)式濾波電路,為獲得更好的濾波效果，可采用復(fù)式濾波電路。,電感應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)，電容應(yīng)與負(fù)載并聯(lián)。,4.倍壓整流電路,分析時(shí)的兩個(gè)要點(diǎn)：設(shè)①負(fù)載開(kāi)路，②電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。,u2負(fù)半周，u2加C1上電壓對(duì)C2充電：P→D2→C2→A，最終,,,u2正半周C1充電：A→D1→C1→B，最終,P,討論一,,已知變壓器副邊電壓有效值為10V，電容足夠大，判斷下列情況下輸出電壓平均值UO（AV）≈？1.正常工作；2.C開(kāi)路；3.RL開(kāi)路；4.D1和C同時(shí)開(kāi)路。,清華大學(xué)華成英hchya@,討論二,整流電路如圖所示，分別求解下列兩種情況下輸出電壓的波形和平均值、整流二極管的最大整流電流和最高反向工作電壓。1.變壓器副邊電壓有效值U21＝U22＝20V；2.U21＝22V、U22＝22V。,
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