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1、第十章直流電源,作業(yè),10.510.18(教材中的圖錯(cuò)誤,+,-端互換),10.1直流電源的組成及各部分的作用,10.2單相整流電路,10.3濾波電路,10.1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)問題:允許電網(wǎng)電壓波動(dòng)10%,且負(fù)載有一定的變化范圍。,10.2單相整流電路,對(duì)整流電路要研究清楚以下問題:1.電路的工作原理:二極管工作狀態(tài)、波形分析2.輸出電
2、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,為分析問題簡單起見,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,無濾波電容時(shí)θ=π。有濾波電容時(shí)θILmax-ILmin(3)限流電阻的選擇保證穩(wěn)
4、壓管既穩(wěn)壓又不損壞。,電網(wǎng)電壓最低且負(fù)載電流最大時(shí),穩(wěn)壓管的電流最小。,電網(wǎng)電壓最高且負(fù)載電流最小時(shí),穩(wěn)壓管的電流最大。,討論一:穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì),依次選擇穩(wěn)壓管、UI、R、C、U2、二極管1.輸出電壓、負(fù)載電流→穩(wěn)壓管2.輸出電壓→UI3.輸出電壓、負(fù)載電流、穩(wěn)壓管電流、UI→R4.UI、R→濾波電路的等效負(fù)載電阻→C5.UI→U26.U2、R中電流→整流二極管,已知輸出電壓為6V,負(fù)載電流為0~30mA。試求圖示電路的參數(shù)。,三、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,1.基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路,為了使穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路輸出大電流,需要加晶體管放大。,穩(wěn)壓原理:電路引入電壓負(fù)反饋,穩(wěn)定輸出電壓。,調(diào)整管的作用及如何提
5、高穩(wěn)壓性能,不管什么原因引起UO變化,都將通過UCE的調(diào)節(jié)使UO穩(wěn)定,故稱晶體管為調(diào)整管。,,若要提高電路的穩(wěn)壓性能,則應(yīng)加深電路的負(fù)反饋,即提高放大電路的放大倍數(shù)。,2.具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,(1)穩(wěn)壓原理:若由于某種原因使UO增大,(2)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍,同相比例運(yùn)算電路,則UO↑→UN↑→UB↓→UO↓,(3)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的基本組成及其作用,調(diào)整管,取樣電阻,調(diào)整管:是電路的核心,UCE隨UI和負(fù)載產(chǎn)生變化以穩(wěn)定UO。,比較放大,基準(zhǔn)電壓,基準(zhǔn)電壓:是UO的參考電壓。,取樣電阻:對(duì)UO的取樣,與基準(zhǔn)電壓共同決定UO。,比較放大:將UO的取樣電壓與基準(zhǔn)電壓比較后放大,決定電路的
6、穩(wěn)壓性能。,(4)串聯(lián)型穩(wěn)壓電源中調(diào)整管的選擇,IEmax=IR1+I(xiàn)Lmax≈ILmax