桥式整流及滤波电路ppt课件

1、桥式整流及滤波电路单位：机电工程学院单位：机电工程学院姓名：曲辉姓名：曲辉 1. 直流稳压电源直流稳压电源 在消费、生活和科学实验中，主要采用交流电，在消费、生活和科学实验中，主要采用交流电，但在某些场所，例如电解、电镀、蓄电池的充电、但在某些场所，例如电解、电镀、蓄电池的充电、直流电动机等，都需求直流电源供电。此外，在电直流电动机等，都需求直流电源供电。此外，在电子线路和自动控制安装中还需求用非常稳定的直流子线路和自动控制安装中还需求用非常稳定的直流电源电压。为了得到直流电，除了用直流发电机外，电源电压。为了得到直流电，除了用直流发电机外，目前广泛采用各种半导体直流电源。目前广泛采用各种半导

2、体直流电源。 半导体直流电源由整流变压器变压、整流电路、滤波电路、稳半导体直流电源由整流变压器变压、整流电路、滤波电路、稳压电路等环节组成。压电路等环节组成。 整流变压器整流变压器TrTr：将交流电源电压：将交流电源电压u1u1变换为符合整流要求的交流变换为符合整流要求的交流电压电压u2u2。 滤波电路：将单向脉动直流电压滤波电路：将单向脉动直流电压u3u3变换为脉动较小的直流电压变换为脉动较小的直流电压u4u4。 整流电路：将交流电压整流电路：将交流电压u2u2变换为单向脉动的直流电压变换为单向脉动的直流电压u3u3。 稳压电路：在交流电源电压动摇及负载变化时，使直流输出电稳压电路：在交流电

3、源电压动摇及负载变化时，使直流输出电压压u0u0稳定。稳定。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u4uou3Tr 2. 单相桥式整流电路单相桥式整流电路u0时：时：D1、D3正导游通，正导游通，D2、D4反向截止，反向截止，io0 ，uo=u0 D4D2D1D3RLabuTruoio+-u0 ，uo=-u0 D4D2D1D3RLabuTruoio-+ t tu 2 3 uo、io的波形与平均值的波形与平均值 tUusin2:设LLooRURUI9 . 0uoioUUttdUUo9 . 022)(sin210D4D2D1D3RLabuTruoiooDII21

4、UUDRM2二极管的平均电流二极管的平均电流二极管的最高反向电压二极管的最高反向电压3. 滤波电路滤波电路 交流电压经整流后输出的是单向脉动的直流电压，其交流电压经整流后输出的是单向脉动的直流电压，其中既含有直流成份又含有交流成份。滤波电路的作用是利中既含有直流成份又含有交流成份。滤波电路的作用是利用电容元件两端电压不能跃变或电感元件中电流不能跃变用电容元件两端电压不能跃变或电感元件中电流不能跃变的特性的特性, , 将电容元件与负载并联或将电感元件与负载串联，将电容元件与负载并联或将电感元件与负载串联，滤掉整流输出电压中的交流成份，保管其直流成份，到达滤掉整流输出电压中的交流成份，保管其直流成

5、份，到达输出电压平滑的目的。输出电压平滑的目的。3.1 电容滤波电路电容滤波电路 tu 2 3 tUusin2:设D1D1D3D3导导通通D2D2D4D4导导通通 tuoRLC+uCD4D2D1D3abuTruoio tuoObaD D导通导通C C充电充电 Oa段：段：D导通，电源对导通，电源对C充电，充电，uo=uC=u； ab段：从段：从a点开场，点开场，u和和uC都开场下都开场下降，降，u按正弦规律下降，按正弦规律下降，uC按指数规律按指数规律下降，开场下降，开场uC下降速度大于下降速度大于u，所以，所以D导通，导通，uo=uC=u； bc段：从段：从b点开场，点开场，u下降速度大于下

6、降速度大于uC ，所以，所以D截止，截止，uo=uC，按指数规律，按指数规律变化，变化快慢决议于变化，变化快慢决议于=RLC。 tu 2 3 tUusin2:设cD D截止截止C C放电放电RLC+uCD4D2D1D3abuTruoio 带电容滤波时，带电容滤波时， uo的的脉动大为减小，其平均值脉动大为减小，其平均值Uo增大。增大。无电容滤无电容滤波波 tuo带电容滤带电容滤波波 tuoORLC+uCD4D2D1D3abuTruoio单相桥式电容滤波整流单相桥式电容滤波整流电路电路UUo)2 . 11 . 1 (3.2 电感滤波电路电感滤波电路电路构造：电路构造： 在整流电路与负载之间串联一

7、个电感在整流电路与负载之间串联一个电感L L就构成了就构成了电感滤波电路。电感滤波电路。uouTrTrbRLLau滤波原理滤波原理 对对uu的直流分量：的直流分量：f=0f=0，XL=0 XL=0 ，相当于短路，电压，相当于短路，电压大部分降在大部分降在RLRL上；对上；对uu的交流分量：的交流分量：f f越高，越高，XLXL越大，电越大，电压大部分降在压大部分降在XLXL上。因此，上。因此，uouo主要是主要是uu的直流成分，的直流成分，uouo是比较平滑的直流电压。是比较平滑的直流电压。Uo=0.9U当忽略当忽略L L的直流电阻时，的直流电阻时，uouo的平均值约为：的平均值约为：uouT

8、rTrbRLLau缺陷是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。缺陷是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。3.3 3.3 复合滤波电路复合滤波电路 单独运用电容或电感构成的滤波电路，滤波效单独运用电容或电感构成的滤波电路，滤波效果不够理想，为了满足较高的滤波要求常采用电容果不够理想，为了满足较高的滤波要求常采用电容和电感组成的和电感组成的LC、CLC- 型等复合滤波电路。型等复合滤波电路。这两种滤波电路适用于负载电流较大，这两种滤波电路适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场所。要求输出电压脉动较小的场所。LC+C+C+LC+C+LC+C+R 在负载较轻时，常采用电阻替代笨重的电感，在负载较轻时，常采用电阻替代笨重的电感，构成构成CRC- 型滤波电路，同样可以获得脉动很小的型滤波电路，同样可以获得脉动很小的输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，所以只适用于负载电流较小的场所。所以只适用于负载电流较小的场所。C+C+LC+C+R 在负载较轻时，常采用电阻替代笨重的电感，在负载较轻时，常采用电阻替代笨重的电感，构成构成CRC- 型滤波电路，同样可以获得脉动很小的型滤波电路，同样可以获得脉动很小的输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，所以只