模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程(第三版)楊素行 PPT課件 第十章PPT課件

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1、10.1直流電源的組成圖 直流電源的組成電網(wǎng)電壓電源變壓器整流電路濾波器穩(wěn)壓電路負(fù)載第1頁(yè)/共49頁(yè)10.2單相整流電路單相半波整流電路tU sin22LRU2222U22U優(yōu)點(diǎn)：使用元件少。缺點(diǎn)：輸出波形脈動(dòng)大；直流成分??；變壓器利用率低。圖 第2頁(yè)/共49頁(yè)單相全波整流電路+-圖 10.2.2全波整流電路圖 全波整流電路波形圖22U222U第3頁(yè)/共49頁(yè)單相橋式整流電路22UL22RU22U22UL22RU圖 圖 圖 第4頁(yè)/共49頁(yè)整流電路的主要參數(shù)一、輸出直流電壓 UO(AV)(d2120oO(AV)tuU 二、脈動(dòng)系數(shù) SO(AV)O1mUUS 三、二極管正向平均電流 ID(AV)

2、四、二極管最大反向峰值電壓 URM第5頁(yè)/共49頁(yè)在橋式整流電路中，輸出直流電壓：2202O(AV)9 . 022)(tdsin21UUtUU 脈動(dòng)系數(shù)：)4cos1542cos342(22OttUu - - - - 67. 02232422O(AV)O1m UUUUS二極管正向平均電流：O(AV)D(AV)21II 二極管最大反向峰值電壓：2RM2UU 第6頁(yè)/共49頁(yè)表 10 - 1單相整流電路的主要參數(shù) 主要參數(shù)主要參數(shù)電路形式電路形式UO（AV）/U2SID（AV）/ IO（AV）URM / U2半波整流半波整流0.45157%100%1.41全波整流全波整流0.9067%50%2.8

3、3橋式整流橋式整流0.9067%50%1.41第7頁(yè)/共49頁(yè)10.3濾波電路電容濾波電路適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。濾波電容大，效果好。輸出直流電壓為：2O(AV)2 . 1 UU 脈動(dòng)系數(shù) S 約為 10% 20%。2)53(LTCR 當(dāng)當(dāng)圖 第8頁(yè)/共49頁(yè)RC - 型濾波電路輸出直流電壓為：O(AV)LLO(AV)URRRU + + 脈動(dòng)系數(shù) S 約為：SRRCS )/(1L2 適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。圖 第9頁(yè)/共49頁(yè)電感濾波電路和 LC 濾波電路一、電感濾波器適用于負(fù)載電流比較大的場(chǎng)合。二、LC 濾波器輸出直流電壓為：2O(AV)O(AV)9 . 0 UUU 脈動(dòng)系數(shù) S ：SL

4、CS 21 適用于各種場(chǎng)合。圖 圖 第10頁(yè)/共49頁(yè)LC - 型濾波電路圖 圖 10 - 2各種濾波電路的性能比較序號(hào)序號(hào) 性能性能類型類型U O（AV）/U2適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合整流管的整流管的沖擊電流沖擊電流外特性外特性1電容濾波電容濾波 1.2小電流小電流大大軟軟2RC - 型濾波型濾波 1.2小電流小電流大大更軟更軟3LC - 型濾波型濾波 1.2小電流小電流大大軟軟4電感濾波電感濾波0.9大電流大電流小小硬硬5LC 濾波濾波0.9適應(yīng)性較強(qiáng)適應(yīng)性較強(qiáng)小小硬硬第11頁(yè)/共49頁(yè)10.4倍壓整流電路二倍壓整流電路22UiD1iD222U圖 二倍壓整流電路第12頁(yè)/共49頁(yè)多倍壓整流電路+-

5、+-22U-+u2+ -222U+ -222U+ -222U+ -222U+ -222U適用于要求輸出電壓較高、負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。圖 多倍壓整流電路第13頁(yè)/共49頁(yè)10.5硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的主要指標(biāo)整流濾波電路輸出電壓不穩(wěn)定的主要原因：負(fù)載變化；電網(wǎng)電壓波動(dòng)。一、內(nèi)阻 Ro常數(shù)常數(shù) IOOoUIUR二、穩(wěn)壓系數(shù) Sr常數(shù)常數(shù)常數(shù)常數(shù) LLOIIOIIOOr/RRUUUUUUUUS第14頁(yè)/共49頁(yè)硅穩(wěn)壓管的伏安特性 O圖 10.5.1硅穩(wěn)壓管的伏安特性IU在反向擊穿區(qū)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流發(fā)生很大變化，兩端電壓基本不變。第15頁(yè)/共49頁(yè)硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路一、電路組成和工作原理穩(wěn)壓原理：

6、1. UI 不變，RL 減小RLILURUOIZIR=IL+IZ基本不變2. RL 不變， UI 升高UIUOIZURUO=UI - UR基本不變UOUO圖 第16頁(yè)/共49頁(yè)二、內(nèi)阻和穩(wěn)壓系數(shù)的估算1. 內(nèi)阻 RoZZIOo/rRrUUR 2. 穩(wěn)壓系數(shù) Sr當(dāng) rZ RL ， rZ uA 時(shí)，uB = + UOPP，調(diào)整管飽和導(dǎo)通，iE 向負(fù)載提供電流，并將能量?jī)?chǔ)存在電感的磁場(chǎng)中；當(dāng) ut uA 時(shí)，uB = - UOPP，調(diào)整管截止， iE = 0，電感釋放能量，產(chǎn)生的電流流過(guò)負(fù)載和二極管。圖 第35頁(yè)/共49頁(yè)結(jié)論：調(diào)整管處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，發(fā)射極電位是高低交替的脈沖波形，經(jīng) LC 濾波電路

7、后，負(fù)載上得到較平滑的輸出電壓互感器 uO。 - -+ +- - 110DCESI0EOd)(d)(1d1TTTTtUtUUTtuTUII10IO1d1DUUTTtUTUT 脈沖波形的占空比。TTD1 圖 圖 電路的波形圖第36頁(yè)/共49頁(yè)10.9可控整流電路晶閘管的基本特性一、結(jié)構(gòu)與符號(hào)圖 晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)陽(yáng)極陰極控制極第37頁(yè)/共49頁(yè)二、工作原理圖 1. 控制極不加電壓，無(wú)論在陽(yáng)極與陰極之間加正向或反向電壓，晶閘管都不導(dǎo)通。稱為阻斷2. 控制極與陰極間加正向電壓，陽(yáng)極與陰極之間加正向電壓，晶閘管導(dǎo)通。NPNPNPIG1 2IG1IG圖 第38頁(yè)/共49頁(yè)結(jié)論：晶閘管由阻斷變?yōu)閷?dǎo)通的條件

8、是在陽(yáng)極和陰極之間加正向電壓時(shí)，再在控制極加一個(gè)正的觸發(fā)脈沖；晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)樽钄嗟臈l件是減小陽(yáng)極電流 IA 。晶閘管導(dǎo)通后，管壓降很小，約為 1 V 左右。第39頁(yè)/共49頁(yè)三、伏安特性和主要參數(shù)1. 伏安特性O(shè)UAKIAUBOABCIHIG= 0正向阻斷特性：當(dāng) IG= 0 ，而陽(yáng)極電壓不超過(guò)一定值時(shí)，管子處于阻斷狀態(tài)。UBO 正向轉(zhuǎn)折電壓正向?qū)ㄌ匦裕汗茏訉?dǎo)通后，伏安特性與二極管的正向特性相似。IH 維持電流當(dāng)控制極電流 IG 0 時(shí)， 使晶閘管由阻斷變?yōu)閷?dǎo)通所需的陽(yáng)極電壓減小。IG 增大反向特性：與二極管的反向特性相似。UBR圖 晶閘管的伏安特性第40頁(yè)/共49頁(yè)2. 主要參數(shù) 斷態(tài)重

9、復(fù)峰值電壓 UDRM 反向重復(fù)峰值電壓 URRM 額定通態(tài)平均電流 IT 額定通態(tài)平均電壓 UT 維持電流 IH ： 控制極觸發(fā)電壓 UGT 控制極觸發(fā)電流 IGT第41頁(yè)/共49頁(yè)單相橋式可控整流電路+-uG在 u2 正半周，當(dāng)控制極加觸發(fā)脈沖，VT1 和 VD2 導(dǎo)通；在 u2 負(fù)半周，當(dāng)控制極加觸發(fā)脈沖，VT2和 VD1 導(dǎo)通；：控制角； ：導(dǎo)電角一、電路組成及工作原理圖 圖 第42頁(yè)/共49頁(yè)二、電路參數(shù)的估算)(dsin212O(AV)ttUU 2cos19 . 02O(AV) + + UU即： 輸出電壓平均值： 輸出電流平均值：2cos19 . 0L2LO(AV)O(AV) + +

10、 RURUI 晶閘管承受的最大反向電壓：2TM2UU 2cos1222 + + U06012018000.40.81.0UO(AV)/U2圖 第43頁(yè)/共49頁(yè)單結(jié)管觸發(fā)電路 對(duì)觸發(fā)電路的要求： (1) 觸發(fā)時(shí)，能提供足夠的觸發(fā)脈沖電壓和電流。 (2) 觸發(fā)電路的漏電壓不超過(guò) 0.25 V。 (3) 觸發(fā)脈沖的前沿時(shí)間小于 10 s。 (4) 觸發(fā)脈沖要有足夠的寬度。一般要求大于 20 s。 (5) 控制角的范圍接近或大于 150。 (6) 觸發(fā)電路必須與主電路同步。第44頁(yè)/共49頁(yè)一、單結(jié)管的結(jié)構(gòu)及特性N 型硅片P 區(qū)PN 結(jié)eb1b2單結(jié)晶體管又稱為雙基極晶體管。(a)結(jié)構(gòu)(b)符號(hào)等效電路圖 單結(jié)管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)第45頁(yè)/共49頁(yè)特性：+-UA+-UD+-UEB1+-UBBBBBBb2b1b1AUUrrrU + + b2b1b1rrr+ + 分壓比OUEB1IEAPVBIPUP截止區(qū)負(fù)阻區(qū)飽和區(qū)峰點(diǎn)UP：峰點(diǎn)電壓IP：峰點(diǎn)電流谷點(diǎn)UV：谷點(diǎn)電壓IV：谷點(diǎn)電流圖 (a)圖 (b)第46頁(yè)/共49頁(yè)二、單結(jié)管的脈沖發(fā)生電路圖 單結(jié)管的脈沖發(fā)生電路第47頁(yè)/共49頁(yè)三、單結(jié)管的觸發(fā)電路圖 圖 第48頁(yè)/共49頁(yè)感謝您的觀看。第49頁(yè)/共49頁(yè)