模拟电子技术课件第十章.ppt

§ 10.1 小功率整流滤波电路 单相桥式整流电路 (1) 工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路。 在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。 输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为 流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。 （3）单相桥式整流电路的负载特性曲线 单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线 单相半波整流电路 单相半波整流电路如图 (a)所示，波形图如图(b)所示。 输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。负载上输出平均电压为 单相全波整流电路 单相全波整流电路如图 (a)所示，波形图如图 (b)所示。 全波整流电路的输出，与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为 注意：整流电路中的二极管是作为开关运用的。整流电路既有交流量，又有直流量，通常对: 输入（交流）—用有效值或最大值； 输出（交直流）—用平均值； 整流管正向电流—用平均值； 整流管反向电压—用最大值 电容滤波电路 （2）电容滤波电路 现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C。 (3)滤波原理 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上，所以输出波形同v2 ，是正弦形。 需要指出的是，当放电时间常数RLC增加时，t1点要右移， t2点要左移，二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线3；反之，RLC减少时，导通角增加。显然，当ＲL很小，即IL很大时，电容滤波的效果不好，见图滤波曲线中的2。 (4)电容滤波的计算 电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采用近似估算法 （5）外特性 整流滤波电路中，输出直流电压VL随负载电流 IO的变化关系曲线如图所示。 § 10.2 稳压电路 稳压电路概述 硅稳压二极管稳压电路 线性串联型稳压电源 所以，在t1到t2时刻，二极管导电，Ｃ充电，vC=vL按正弦规律变化；t2到t3时刻二极管关断，vC=vL按指数曲线下降，放电时间常数为RLC。 电容滤波波形图 反之，当ＲL很大，即IL很小时，尽管C较小, RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的3。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。 问题：有Ｃ无ＲL(即空载)，此时VC=VL=？ 在RLC=(3?5)T/ 2的条件下，近似认为VL=VO=1.2V2。 整流滤波电路的外特性 *使用条件： 稳压电路概述 硅稳压二极管稳压电路 线性串联型稳压电源 引起输出电压不稳定的原因 引起输出电压变化的原因是负载电流的变化和输入电压的变化. 引起输出电压不稳定的原因 稳压电源方框图 即 负载电流的变化会 在整流电源的内阻上产生电压降， 从而使输出电压发生变化。 硅稳压二极管稳压电路的原理 复习： 稳压二极管 IZmax + - 稳压二极管符号 V I VZ IZ 稳压二极管特性曲线 IZmin 当稳压二极管工作在反向击穿状态下,当工作电流IZ在Izmax和 Izmin之间时,其两端电压近似为常数 正向同二极管 稳定电流 稳定电压 硅稳压二极管稳压电路的原理 硅稳压二极管稳压电路的电路图如图所示。 它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的，由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。 硅稳压二极管稳压电路 (1) 当输入电压变化时如何稳压 根据电路图可知 输入电压VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，从而使IZ增加，IR增加，使VR增加，从而使输出电压VO减小。 硅稳压二极管稳压电路 这里VO减小应理解为，由于输入电压VI的增加，在稳压二极管的调节下，使VO的增加没有那么大而已。VO还是要增加一点的，这是一个有差调节系统。 VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→V