第4章直流稳压电源课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第4章直流稳压电源课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 直流 稳压电源 课件
- 资源描述:
-
1、第第4 4章章 直流稳压电源直流稳压电源电子技术基础电子技术基础 4.14.1 整流电路整流电路 4.24.2 滤波电路滤波电路 4.34.3 晶闸管(可控硅)的结构和工作原理晶闸管(可控硅)的结构和工作原理 4.44.4 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 4.54.5 稳压电路稳压电路 目录目录上一页 下一页概述概述 小功率直流稳压电源一般由交流电源、变压器、整流电路、小功率直流稳压电源一般由交流电源、变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路几部分组成,如滤波电路和稳压电路几部分组成,如图图4-1所示。它们各部分的作所示。它们各部分的作用为:用为:(1)整流变压器将常规的输入交流电压整流
2、变压器将常规的输入交流电压(220V、380V)变为整流变为整流电路所要求的交流电压值。电路所要求的交流电压值。(2)整流电路由整流器件组成,它将交流电变换成方向不变但整流电路由整流器件组成,它将交流电变换成方向不变但大小随时间变化的脉动直流电。将交流电变换为直流电的过程叫大小随时间变化的脉动直流电。将交流电变换为直流电的过程叫做整流。做整流。(3)滤波电路再将单方向脉动直流电中所含的大部分交流成分滤波电路再将单方向脉动直流电中所含的大部分交流成分滤掉,得到一个较平滑的直流电。滤掉,得到一个较平滑的直流电。(4)稳压电路用来消除由于电网电压波动、负载改变对其产生稳压电路用来消除由于电网电压波动
3、、负载改变对其产生的影响,从而使输出电压稳定。的影响,从而使输出电压稳定。上一页 下一页4.1 整流电路4.1.1 4.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路 1 1工作原理工作原理 单相半波整流单相半波整流电路如电路如图图4 42(a)2(a)所示。它是最简单的整流所示。它是最简单的整流电路,由整流变压器、整流二极管电路,由整流变压器、整流二极管V V及负载电阻及负载电阻R RL L组成。其组成。其中中v1 、v2分别为整流变压器的原边和副边交流电压。分别为整流变压器的原边和副边交流电压。在负载电阻在负载电阻R RL L得到的是如得到的是如图图4 42(b)2(b)所示的所示的单向脉动电单
4、向脉动电压压。下一页上一页返回 设在交流电压正半周设在交流电压正半周(0t1),v20,A端电位比端电位比B端电位高,端电位高,二极管二极管V因加正向电压而导通,电流因加正向电压而导通,电流IL的路径是的路径是AVRLBA。注意到,忽略二极管正向压降时,。注意到,忽略二极管正向压降时,A点电位与点电位与C点电位相等,点电位相等,则则v2几乎全部加到负载几乎全部加到负载RL上,上,RL上电流方向与电压极性如上电流方向与电压极性如图图4-2所所示。示。在交流电压负半周在交流电压负半周(t1t2),v20,A端电位比端电位比B端电位低,端电位低,二极管二极管V承受反向电压而截止,承受反向电压而截止,
5、v2几乎全部降落在二极管几乎全部降落在二极管V上,负上,负载载RL上的电压基本为零。上的电压基本为零。由此可见,在交流电一个周期内,二极管半个周期导通半个由此可见,在交流电一个周期内,二极管半个周期导通半个周期截止,以后周期性地重复上述过程,负载周期截止,以后周期性地重复上述过程,负载RL上电压和电流波上电压和电流波形如形如图图4-2(b)、(c)所示。由于输出的脉动直流电的波形是输入的所示。由于输出的脉动直流电的波形是输入的交流电波形一半,故称为半波整流电路。输出电压交流电波形一半,故称为半波整流电路。输出电压vL中包含直流中包含直流成分与交流成分,与输入的交流电比较有了本质的改变,即变成成
6、分与交流成分,与输入的交流电比较有了本质的改变,即变成了大小随时间改变但方向不变的脉动直流电。了大小随时间改变但方向不变的脉动直流电。4.1 整流电路上一页 下一页 返回4.1 整流电路2 2负载负载RL上的直流电压和电流的计算上的直流电压和电流的计算 单相半波整流电路中,输出脉动直流电压平均值:单相半波整流电路中,输出脉动直流电压平均值:式中式中V2整流输入端的交流电压有效值。整流输入端的交流电压有效值。为了便于计算,有时依据负载为了便于计算,有时依据负载RL上的电压上的电压VL来求得整流变压器二次来求得整流变压器二次电压电压V2,这时:,这时:流过负载流过负载R RL L的直流电流平均值的
7、直流电流平均值I IL L可根据欧姆定律求出,即可根据欧姆定律求出,即 下一页上一页返回4.1 整流电路 3 3整流二极管上的电流和最大反向电压整流二极管上的电流和最大反向电压 二极管导通后,流过二极管的平均电流二极管导通后,流过二极管的平均电流IF与与RL上流过的平均电上流过的平均电流相等,即流相等,即 由于二极管在由于二极管在v2负半周时截止,承受全部负半周时截止,承受全部v2反向电压,所以二反向电压,所以二极管所承受的最大反向电压极管所承受的最大反向电压VRM就是就是v2的峰值,即的峰值,即 请看例题请看例题下一页上一页返回4.1 整流电路4.1.2 4.1.2 单相桥式整流电路单相桥式
8、整流电路 1 1工作原理工作原理 单相桥式整流电路是由单相桥式整流电路是由四个整流二极管四个整流二极管接成电桥的形接成电桥的形式构成的,如式构成的,如图图4 43 3所示。所示。无论电压无论电压v2是在正半周还是在负半周,负载电阻是在正半周还是在负半周,负载电阻R RL L上都上都有相同方向的电流流过。因此在负载电阻有相同方向的电流流过。因此在负载电阻R RL L得到的是单向得到的是单向脉动电压和电流,忽略二极管导通时的正向压降,则单相脉动电压和电流,忽略二极管导通时的正向压降,则单相桥式整流电路的波形如桥式整流电路的波形如图图4 44 4所示。所示。下一页上一页返回请看动画请看动画4.1 整
9、流电路 2 2负载负载RL上直流电压和电流的计算上直流电压和电流的计算 在单相桥式整流电路中,交流电在一个周期内的两个在单相桥式整流电路中,交流电在一个周期内的两个半波都有同方向的电流流过负载,因此在同样的半波都有同方向的电流流过负载,因此在同样的V2时,该时,该电路输出的电流和电压均比半波整流大一倍。输出电压为电路输出的电流和电压均比半波整流大一倍。输出电压为 依据负载依据负载RL上的电压上的电压VL来求得整流变压器二次电压:来求得整流变压器二次电压:流过负载流过负载RL的直流电流平均值:的直流电流平均值:下一页上一页返回4.1 整流电路 3 整流二极管上的电流和最大反向电压整流二极管上的电
10、流和最大反向电压 在桥式整流电路中,由于每只二极管只有半周是导通的,所在桥式整流电路中,由于每只二极管只有半周是导通的,所以流过每只二极管的平均电流只有负载电流的以流过每只二极管的平均电流只有负载电流的半,即半,即 每只二极管承受的最大反向电压也是每只二极管承受的最大反向电压也是v2的峰值,即的峰值,即 下一页上一页返回4.2 滤波电路 滤波电路利用电容或电感在电路中的滤波电路利用电容或电感在电路中的储能作用储能作用,当电源,当电源电压电压(或电流或电流)增加时,电容增加时,电容(或电感或电感)把能量储存在电场把能量储存在电场(或或磁场磁场)中;当电源电压中;当电源电压(或电流或电流)减小时,
11、又将储存的能量逐减小时,又将储存的能量逐渐释放出来,从而减小了输出电压渐释放出来,从而减小了输出电压(或电流或电流)中的脉动成分。中的脉动成分。得到比较平滑的直流电压。实用滤波电路的形式很多,如得到比较平滑的直流电压。实用滤波电路的形式很多,如电容滤波、电感滤波、复式滤波电路电容滤波、电感滤波、复式滤波电路(包括倒包括倒L L型、型、RCRC型、型、LCLC型滤波型滤波)等,如等,如图图4 45 5所示。所示。下一页上一页返回请看动画请看动画4.2 滤波电路 4.2.1 4.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 图图4 46 6所示为单相桥式整流电容滤波电路。所示为单相桥式整流电容滤波电路。采用电
12、容滤波后:采用电容滤波后:(1)(1)负载直流平均电压升高,脉动程度大大降低。负载直流平均电压升高,脉动程度大大降低。(2)(2)负载电压平均值有所提高。负载电压平均值有所提高。(3)(3)二极管导通时间减小,导通角二极管导通时间减小,导通角总是小于总是小于。(4)(4)外特性变差。外特性变差。下一页上一页返回请看例题请看例题4.2 滤波电路 4.2.2 4.2.2 电感滤波电路电感滤波电路 电感滤波电路如电感滤波电路如图图4 47 7所示,即在整流电路与负载电阻所示,即在整流电路与负载电阻之间之间串联一个电感器串联一个电感器L L。由于在电流变化时电感线圈中将产。由于在电流变化时电感线圈中将
13、产生自感电动势来阻止电流的变化,使电流脉动趋于平缓,生自感电动势来阻止电流的变化,使电流脉动趋于平缓,起到滤波作用。起到滤波作用。下一页上一页返回4.2 滤波电路 4.2.3 4.2.3 复式滤波电路复式滤波电路 图图4 48 8所示是所示是LCLC型滤波电路型滤波电路,它由电感滤波和电容滤波,它由电感滤波和电容滤波组成。组成。图图4 49 9所示是所示是LCLC型滤波电路型滤波电路,可看成是电容滤波和,可看成是电容滤波和LCLC型滤波电路的组合。型滤波电路的组合。图图4 41010所示是所示是RCRC型滤波电路型滤波电路,选用电阻器,选用电阻器R R来代替电来代替电感器感器L L。当使用一级
14、复式滤波达不到对输出电压的平滑性要求时,当使用一级复式滤波达不到对输出电压的平滑性要求时,可以增添级数,如可以增添级数,如图图4 41111所示。所示。下一页上一页返回43 晶闸管(可控硅)的结构和工作原理 4 43 31 1 晶闸管的外形与符号晶闸管的外形与符号 晶闸管又称可控硅,从外型上区别有螺栓式和平板式晶闸管又称可控硅,从外型上区别有螺栓式和平板式等。晶闸管的外形及符号如等。晶闸管的外形及符号如图图4-12所示。晶闸管有三个电所示。晶闸管有三个电极:阳极极:阳极A、阴极、阴极K、门极、门极G。在图。在图4-12(a)中带有螺栓的一中带有螺栓的一端是阳极端是阳极A,利用它和散热器固定,另
15、一端是阴极,利用它和散热器固定,另一端是阴极K,细引,细引线为门极线为门极G。在图。在图4-12(b)中示出大功率的平板式晶闸管,中示出大功率的平板式晶闸管,其中间金属环连接出来的引线为门极,离门极较远的端面其中间金属环连接出来的引线为门极,离门极较远的端面是阳极是阳极A,较近的端面是阴极,较近的端面是阴极K,安装时用两个散热器把平,安装时用两个散热器把平板式晶闸管夹在中间,以保证它具有较好的散热效果。晶板式晶闸管夹在中间,以保证它具有较好的散热效果。晶闸管的图形符号如图闸管的图形符号如图4-12(c)所示,文字符号为所示,文字符号为VT。上一页 下一页 返回4 43 32 2 晶闸管的结构及
16、导电特性晶闸管的结构及导电特性 1 1结构结构 不论哪种结构形式的晶闸管,管芯都是由四层三端器件不论哪种结构形式的晶闸管,管芯都是由四层三端器件(P1 N1 P2 N2)和三端)和三端(A、G、K)引线构成。因此它有三个引线构成。因此它有三个PN结结J1,J2,J3,由最外层的,由最外层的P层和层和N层分别引出阳极和阴极,中层分别引出阳极和阴极,中间的间的P层引出门极,如层引出门极,如图图4-13a所示。如果将三个所示。如果将三个PN结和四层结和四层半导体看成是由半导体看成是由PNP和和NPN型两个三极管连接而成,如型两个三极管连接而成,如图图4-13b所示,则每个三极管的基极和另一个三极管的
17、集电极相连,所示,则每个三极管的基极和另一个三极管的集电极相连,阳极阳极A相当于相当于V1管的发射极,阴极管的发射极,阴极K相当于相当于V2管的发射极,门管的发射极,门极相当于极相当于V2管的基极,那么普通晶闸管不仅具有硅整流二极管管的基极,那么普通晶闸管不仅具有硅整流二极管正向导通、反向截止相似的特性,更重要的是它的正向导通是正向导通、反向截止相似的特性,更重要的是它的正向导通是可以控制的,起这种控制作用的就是门极。可以控制的,起这种控制作用的就是门极。43 晶闸管(可控硅)的结构和工作原理 上一页 下一页 返回 2.2.导电特性导电特性 单向晶闸管可以理解为一个受控制的二极管,由其符号单向
展开阅读全文