第7章直流电源pp课件

1、第一节第一节 整流电路整流电路第二节第二节 滤波电路滤波电路第三节第三节 稳压电路稳压电路第四节第四节 开关稳压电路开关稳压电路第五节第五节 可控硅整流电路可控硅整流电路直流电源的组成直流电源的组成 第一节第一节 整流电路整流电路 一一、单相半波整流电路单相半波整流电路三、三、单相桥式整流电路单相桥式整流电路二、整流电路的主要参数二、整流电路的主要参数四、三相桥式整流电路四、三相桥式整流电路五、倍压整流电路五、倍压整流电路整流（整流（rectifier）：）：是利用二极管的单向导电性，是利用二极管的单向导电性，把交流电转换成脉动直流电的过程。把交流电转换成脉动直流电的过程。 分析时可把二极管当

2、作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理： 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。无穷大。利用二极管的单向导电性利用二极管的单向导电性 半波、全波、桥式、三相桥式和倍压整流。半波、全波、桥式、三相桥式和倍压整流。工作原理工作原理 波形波形 tuusin2m2正半周时，二极管导通正半周时，二极管导通负半周时，二极管截止负半周时，二极管截止半波半波 ou20m0dsin21ttuu20.45ullrurui245. 0oo2rm2uuom10uus 半波半波 57. 122222uus工作原理工作原理 波形波形 正半周，二极管正半周，二极管d1、d

3、3导通导通负半周，二极管负半周，二极管d2、d4导通导通20m0dsin21ttuul2l9 . 0oorurui2rm2uuom10uus ou20.9u67. 02232422oo1muuuus2.2.工作原理工作原理 3.3.波形波形 t1t2，d1、d4导通，导通，ad1 d4blrt2t3，d1、d6导通，导通，ad1 d6clrou2o34. 2uul2loo34. 2rurui222mrm45. 2233uuuu%100maxminmaxuuu%4 .13%100732. 15 . 1732. 1 2.工作原理工作原理 3.电路特点：适用于高电压、小电流（大负载电阻）电路特点：适

4、用于高电压、小电流（大负载电阻）的负载。的负载。 电流通路电流通路 ac1d1b新新“电源电源”（uc1+u2）给）给c2充电构成了二倍压整流电路。充电构成了二倍压整流电路。滤波滤波 (filter) ：滤掉整流电路输出电压中的交流成分：滤掉整流电路输出电压中的交流成分利用电容存储电量和电感对交流电阻抗利用电容存储电量和电感对交流电阻抗小的特性。小的特性。整流电路输出的是脉动直流，其中有直流成分整流电路输出的是脉动直流，其中有直流成分又有交流成又有交流成分分，滤波电路就是滤掉交流成分。，滤波电路就是滤掉交流成分。 2. 2.工作原理工作原理 上升阶段上升阶段:电源给负载电源给负载 供供电，同时

5、又给电容器电，同时又给电容器c充充电，形成电，形成om段波形。段波形。下降阶段：在下降阶段：在m点之后，电压下降，在点之后，电压下降，在n点之后，二极点之后，二极管承受反向电压而截止，电容对负载电阻放电，管承受反向电压而截止，电容对负载电阻放电， 按放按放电曲线电曲线nh下降，直到下降，直到 的下一个半周的下一个半周 电源电压大于电电源电压大于电容电压时，二极管导通，电容器再次被充电。容电压时，二极管导通，电容器再次被充电。 2t5)(3cr一般取l估算取估算取( 桥式、全波）桥式、全波） uo = 1. 2 u （半波）（半波） uo = 1. 0 u2.2.工作原理工作原理 电感电感电感电

6、感lc-、rc-型滤波电路较常见型滤波电路较常见 2.工作原理工作原理 直流分量，感抗直流分量，感抗xl0，可视为短路全部加，可视为短路全部加在了负载电阻两端。在了负载电阻两端。交流分量，电容的容抗很小，使交流成分通交流分量，电容的容抗很小，使交流成分通过过c2构成了回路降在了电感上。构成了回路降在了电感上。四、稳压电路的主要性能指标四、稳压电路的主要性能指标 三、集成稳压器三、集成稳压器 二、串联型稳压电路二、串联型稳压电路 一、稳压管稳压电路一、稳压管稳压电路 稳压电路稳压电路(regulation circuit)(regulation circuit)提供稳定的输出电压。提供稳定的输出

7、电压。2.2.工作原理工作原理 （uz）izirur ur（iz ）r oiriouuuiuou（uz）iziruroiouou2.2.工作原理工作原理 ououuf(uzuf)ubuce2.2.分类分类 单片集成稳压电源，具有体积小单片集成稳压电源，具有体积小, ,可靠性高可靠性高, ,使使用灵活用灵活, ,价格低廉等优点。价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端引出端,故称之为三端集成稳压器。故称之为三端集成稳压器。三三端端稳稳压压器器输出固定电压（输出固定电压（78、79）4.4.应用电路应用电路 1.稳压系数稳压系数su 当

8、负载电阻不变时，输出直流电压相当负载电阻不变时，输出直流电压相对变化量与输入电压相对变化量之比对变化量与输入电压相对变化量之比iioouuuuus2.输出电阻输出电阻 or电网电压不变时，输出电压变化量与输电网电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比。出电流变化量之比。oooiur 二、电路组成及工作原理二、电路组成及工作原理 一、开关型稳压电路的特点一、开关型稳压电路的特点 效率高，一般可达效率高，一般可达65%70%，功耗低、体积小、，功耗低、体积小、重量轻。重量轻。电路：电路：当当 时，时，t导通，电源导通，电源通过调整管通过调整管t向负载供电和向负载供电和给电容给电容c充电，同时

9、电感充电，同时电感l储存能量。二极管储存能量。二极管d承受反承受反向电压而截止。向电压而截止。autu当当 时，为低电平，时，为低电平，t截截止，电感中储存的能量通过止，电感中储存的能量通过d向负载向负载rl释放，使负载在调整释放，使负载在调整管截止时仍然有电流通过，因管截止时仍然有电流通过，因此称二极管此称二极管d为续流二极管。为续流二极管。 autu 正常工作状态时正常工作状态时 uf=uref 放大器放大器b的输出的输出只与三角波发生器产生的三角波有关，即放大器只与三角波发生器产生的三角波有关，即放大器b的的输出脉冲电压的占空比输出脉冲电压的占空比q=50%； 0au ui的增加使输出电

10、压增加时，的增加使输出电压增加时， 放大器放大器a输输出负电压出负电压 , t的导通时间变短了的导通时间变短了,输出电压下降。输出电压下降。reffuu 二、单结晶体管及触发电路二、单结晶体管及触发电路 一、可控硅的结构与导通条件一、可控硅的结构与导通条件 三、单相桥式可控整流电路三、单相桥式可控整流电路2.2.导通条件导通条件 可控硅可控硅 (thyristor) 也称晶闸管也称晶闸管四层半导体材料组成，形成三个pn结 阳极和阴极之间加阳极和阴极之间加正向电压正向电压uak。控制极和阴极之间控制极和阴极之间加正向触发电压加正向触发电压ug。 必须使可控硅阳极电流减小必须使可控硅阳极电流减小,

11、 ,直到正反馈效应不直到正反馈效应不能维持。能维持。 将阳极电源断开或者在可控硅的将阳极电源断开或者在可控硅的转折电压转折电压 、 突变点突变点p称峰点，对应称峰点，对应p点的电压点的电压ue称峰点电压称峰点电压up、电流、电流ie称峰点电流称峰点电流ip。 曲线中的最低点曲线中的最低点v称谷点，对应的电压和称谷点，对应的电压和电流分别称谷点电压电流分别称谷点电压uv和谷点电流和谷点电流iv。 截止区、负阻区、饱和区截止区、负阻区、饱和区 正半周时，正半周时，t1和二极管和二极管d2承受正向电压。如果在承受正向电压。如果在t时，触发脉冲送到可控硅时，触发脉冲送到可控硅t1和和t2的控制极，可控的控制极，可控硅硅t1满足导通条件将由截止变为导通。电流经满足导通条件将由截止变为导通。电流经t1、rl和和d2构成回路。构成回路。 负半周时，负半周时，t2和和d1承受正承受正向电压，如果在向电压，如果在t=+时，时，触发脉冲送到可控硅触发脉冲送到可控硅t1和和t2控制极，可