模拟电子技术基础第章第节

第10章直流稳压电源

稳压电源（稳压器）是为电路或负载提供稳定输出电压的一种电子设备。

稳压电源所要达到的效果：输出电压与供电网电压波动、负载及环境温度的变化等无关。理想的稳压源应是输出内阻为零的恒压源。而实际是内阻很小的电压源。内阻越小，稳压性能越好。

稳压电源一般是电子系统的一个独立组成部分，是一个相对独立的电路部件。第10章直流稳压电源10.3滤波电路10.4稳压管稳压电路10.2整流电路10.5串联型稳压电路10.6三端集成稳压器及其应用10.1直流稳压电源的组成10.1直流稳压电源的组成功能：把交流电压变成稳定而且大小合适的直流电压。u4uou3u2u1交流电源负载变压整流滤波稳压10.2整流电路整流电路的作用:把交流电压转变为单极性的脉动电压。常见的整流电路：

半波、全波桥式和三相整流电路等。整流原理：

利用二极管的单向导电性。10.2.1单相半波整流电路2.工作原理u

正半周，Va>Vb，二极管D导通；3.工作波形

u负半周，Va<Vb，二极管D截止。1.电路结构–++–aDuoubRLioutOuoOuDO4.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过二极管电流平均值(整流电流)

ID(4)二极管承受的最高反向电压UDRM10.2.2单相桥式整流电路3.工作波形uD2uD41.电路结构－uouDttRLuiouo1234ab+–+–－uuD1uD3－－2.工作原理

u正半周，Va>Vb，二极管1、3导通，2、4截止。

u

负半周，Va<Vb，二极管2、4导通，1、3截止。截止4.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压UDRMU有效值例1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为380V，负载电阻RL=80，要求负载平均电压Uo=110V，则(1)如何选择二极管；(2)试求变压器的变比和容量。解：(1)RLUIoUo1234ab+–+–变压器二次侧电流有效值：变压器容量

S=UI=134

1.55=208(VA)可选用二极管2CZ55E，其最大整流电流1A，反向工作峰值电压为300V。(大1倍左右较保险）变压器二次侧电压有效值U

1.1×122134(V)(2)1.55(A)怎么计算？10.2.3三相桥式整流电路1.三相整流电路D1RLuoD6D3D5D4D2io

Cbau++––o三相变压器原绕组采用“三角形”联接，副绕组采用“星形”联接。共阳极组共阴极组在t1~

t2

期间a点电位最高，D1导通；b点电位最低，D4导通。负载两端电压为线电压uab。D1RLuoD6D3D5D4D2io

Cbau++––

o2.工作原理uouaubuC2uoot1t2t3t4t5t6t7t8t9t1t2t3t4t5t6t7t8t9uoo2.工作原理结论：

在一个周期中，每个二极管只有(1/3)的时间导通（导通角为120°)。负载电压为导通的两相之间的线电压。D1RLuoD6D3D5D4D2iocbau++––

ououaubuC23.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压UDRM作业：P56910.610.810烦.3滤波凭电路交流物电压漆经整滤流后钉输出南为单极蒸性的仿脉动尽电压，其肺中既浓有直踪蝶流成星份又烈有交知流成李份。滤波链电路近的作肥用：整流乘后利丧用电功容或白电感驻元件趋滤掉肥输出裹电压醋中的该交流蹄成份之，保千留其灿直流坊成份仇，从狸而达炭到使邮输出愧电压前波形普平滑蜘的目妹的。滤波唐方法碗：将电毫容与虾负载RL并联，或将铁电感启与负甚载RL串联登，等钢等。10标.3食.1电容坛滤波植电路工作长原理为：当u>uC时，二禁极管仁导通灶，电源粉在给扣负载RL供电片的同夹时也菊给电夹容充章电，uC逐渐闲增加所，直冤至uo=uC=u。当u<uC时，二随极管每截止焦，电酷容通肯过负振载RL放电吹，uC按指袋数规谈律下沉降，很直至uo=uC=u。+Cici–++–aDuoubRLio=uC电压横波形领：uoutOtO1.半波即整流顷电容贵滤波2.桥式葡整流景电容素滤波C越大球，RL越大串，τ放电将越长，曲盗线越砌平滑伸，脉热动越览小。内阻使（1）电鲁压平娇均值UO（AV）的估撞算若负载堆开路UO（AV）＝？把输俩出电姥压近晚似为闹锯齿绑波，墓则充电盐很快盈，放好电很戒慢（2）输出帖电压包的脉赚动系躁数输出膊电压佩为直恨流分仿量叠荐加一农些交集流分专量。其中圾交流套分量恩的峰宿值与绵直流滚分量所的比器值，待称为怨脉动冈系数部。交流因分量锅的峰棋值旗？直流主分量脉动专系数（3）整流二极疯管的监导通杜角导通孟角无滤疤波电回容θ＝π。有滤径波电份容θ<π，导通挥角减厌小，把将导租致二搞极管拢的峰第值电蠢流增脉大！3.滤波毙电容互值的瞧选择(T—电源输电压久的周角期)RLC越大电容栽器放栋电越列慢。输出性电压扑的平恒均值Uo越大列，脉恋动越袭小。输出南电压摆平均躁值的得估算论：Uo=雹1.挽2U2(桥式像）Uo=辣1.盾0U2（半波刑）但是胡，随障着RLC增大恒，导踢通角业越来堪越小袍，通践过二筐极管伪的峰电值电救流越渣来越找大。已知配负载凶电阻RL，可宇根据苍上式意确定散滤波输电容犹的值例。(1炕)外特鼓性曲彩线有电勇容滤波1.额4U无电容滤波0.45UUooIO结论采用浊电容宜滤波扯时，输出敲电压引受负准载变测化的粪影响窃较大，即的带负辆载能品力较油差。因此纸，电舌容滤幻玉波只拉适合汽于要农求输泉出电运压较权高而负载收变化蜘较小的场淡合。+CicI–++–aDUoUbRLIo4.电容堂滤波低电路部的特执点(2长)流过逃二极倚管的项瞬时蛾电流培很大选二我极管杏时，饲要选零择其秤最大悼整流贞电流IOM>ID。RLC越大ＵO越高述，则IO越大。而禾且RLC越大团，整流舞二极婆管导凳通时棋间越煌短iD的峰可值电冠流越挨大。iDtuotOO例：已知触单相除桥式疲整流练滤波耍电路牙的电俩源频居率f=5您0H指z，负载氧电阻RL=章20科0，要求雨直流语输出挥电压Uo=3渴0V，如储何选俯择整脸流二猾极管口及滤录波电御容器州？1.选择饱整流哄二极乎管二极雁管承帝受最赠高反耍向电滔压变压威器二教次侧障电压戒有效遣值

URLUo++––~+C解：可以切选用行二极傅管2C烫Z5姜2BIOM=1等00石mA，UDR纯M=5厦0V例：已知铅单相僚桥式斑整流侵滤波通电路项的电锄源频拢率f=5啄0H顶z，负载枯电阻RL=肉20虹0，要求县直流动输出略电压Uo=3孔0V，如银何选裹择整危流二朽极管惕及滤波那电容氏器。选取RLC=干5T/赔2RL=吴20导0

URLUo++––~+C2.如何恐选择均滤波架电容裹器？可选游用C=2荐50F，耐压暑为50善V的电券容器蒙。当回清路电录流减获小时匀，感颈生电长动势随阻碍了电流带的减划小，箱从而鸣增大了二极州管的荷导通口角，减像小了寸冲击捆电流。10贷.3蒙.2电感妙滤波卵电路10券.3差.3电感愈电容下（LC）滤不波1.电路吨结构L

uRLuo++––~+C2.滤波霸原理对于灵直流屡分量部，XL=0，L相当酿于短袋路。痰高频输分量耀的电润压则括主要势降落承于L上，f越高队，XL越大痕。因此择，在负侧载上逢将得衬到比闪较平螺坦的糠直流掏电压拉。LC滤波葱器适谜合于万要求沸输出嘱电压植脉动群较小切、电嗓流较卧大的室场合舅，也舱较适幼合于过高频也信号丢的滤悟波。10团.3德.4形滤波1.狼形LC滤波滤波盾效果导比LC更好爸，但龙二极赚管冲醋击电腿流较令大。比渐形LC滤波层体积副小、终成本珍低。LuRLuo++––~+C2+C12.泪形RC滤波RuRLuo++––~+C2+C1R越大非，C2越大孙，滤波基效果伯越好盛。但R较大将待增加冈直流冈压降葵，导被致负赞载电怠流较妖小。假设叮两点美：①凶负载明开路冷，②C1放电块较慢繁，C2充电春很快哪。u2负半愈周，对C2充电乡丰：P→菌D2→C2→A，最挑终？u2正半惠周，闷对C1充电捷：A→资D1→C1→B，最终P10洋.3诞.5倍压进整流电路C1>>葛C2多倍意压整献流电东路C1>>旬C2>>线C3>>滔……钳Ck>>趁C