1、 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學第九章第九章 直流穩壓電源直流穩壓電源第一節第一節 整流電路整流電路第二節第二節 濾波電路濾波電路第三節第三節 穩壓電路穩壓電路第四節第四節 開關穩壓電源電路開關穩壓電源電路(SMR(SMR電路電路) )本章教學主要內容本章教學主要內容模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學1 1、變壓器：、變壓器：把把220V (220V (或或380V) 50Hz380V) 50Hz交流電網電壓降壓交流電網電壓降壓直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學2 2、整流電路：、

2、整流電路：利用整流器件的單向導電性，將雙向脈動的利用整流器件的單向導電性，將雙向脈動的 交流電壓變成單向脈動的直流電壓交流電壓變成單向脈動的直流電壓 全波、半波、橋式全波、半波、橋式直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學3 3、濾波電路：、濾波電路：把單向脈動的電壓變為平滑的直流電壓把單向脈動的電壓變為平滑的直流電壓 即取出直流成分，濾掉交流成分即取出直流成分，濾掉交流成分 適合大負載：電感濾波適合大負載：電感濾波 適合小負載：電容濾波適合小負載：電容濾波直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術模

3、擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學4 4、穩壓電路：、穩壓電路：當電網電壓波動或負載變化時，自動調節當電網電壓波動或負載變化時，自動調節 使直流輸出電壓穩定使直流輸出電壓穩定直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學1 1、輸出直流電壓平均、輸出直流電壓平均值值一、技術指標：一、技術指標：20)()(21tduUoAVo第一節第一節 整流電路整流電路)(AVoU整流輸出電壓整流輸出電壓 在一個周期內的平均值。在一個周期內的平均值。ou模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學(AV)oMUUSon整流輸出電壓整流輸

4、出電壓 傅氏級數展開式中最低次諧波峰值傅氏級數展開式中最低次諧波峰值 與平均值與平均值 之比之比ouMonU(AV)oU2 2、脈動系數、脈動系數S體現了輸出電壓中所含體現了輸出電壓中所含直流成分直流成分的多少的多少模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學4 4、最大反向峰值電、最大反向峰值電壓壓 整流二整流二極管能承受的最大反極管能承受的最大反向電壓值。向電壓值。3 3、整流二極管正向平均整流電流、整流二極管正向平均整流電流在一個周期內通過二極管的平均電流。在一個周期內通過二極管的平均電流。)V(AVIRMU模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學二、整流電路分類：二

5、、整流電路分類：1 1、半波整流、半波整流2 2、全波整流、全波整流3 3、橋式整流、橋式整流模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學三、半波整流電路三、半波整流電路1 1、原理：、原理：正半周正半周V V導通導通負半周負半周V V截止截止模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學2 2、參數：、參數：（1 1） 整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值)(2120o(AV)tduUo2245. 02UU 式中式中 為變壓器次級電壓為變壓器次級電壓有效值有效值2U模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學（2 2） 脈動系數脈動系數ttUuo2cos32sin211

6、222M1M22UUUoon57. 122222M1UUUUSooS整流輸出整流輸出u uo o為周期信號，將其展開為傅氏級數，得為周期信號，將其展開為傅氏級數，得模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學（3 3）整流輸出的平均電流）整流輸出的平均電流3 3、半波整流電路特點：、半波整流電路特點：電路結構簡單，脈動系數大，電路結構簡單，脈動系數大， 直流成分低，變壓器利用率低。直流成分低，變壓器利用率低。 LLAVoAVVAVoRURUII2)()()(45. 022UURM)V(AVI（4 4） 整流管承受的最大反向電壓整流管承受的最大反向電壓RMU模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱

7、工程大學哈爾濱工程大學四、全波整流電路四、全波整流電路1 1、原理：、原理：正半周正半周V1導通導通 V2截止截止負半周負半周V1截止截止 V2導通導通 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值2)(9 . 0 UUAVo67. 0S 脈動系數脈動系數S2 2、參數、參數：2242(cos2)3OuUt22()24 232 2o Mo AVUUSUU模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 整流輸出的平均電流整流輸出的平均電流Io（AV）LLAVoAVoRURUI2)()(9 . 0 整流管承受的最大反向電壓整流管承受的最大反向電壓

8、URM222UURM2)()(AVoAVVII模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 直流成分提高，脈動系數小直流成分提高，脈動系數小 變壓器利用率不高變壓器利用率不高 二極管的耐壓要求高二極管的耐壓要求高3 3、全波整流電路特點：、全波整流電路特點：模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學 五、橋式整流電路五、橋式整流電路1 1、電路形式：、電路形式：模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學2 2、原理：、原理： 正半周時正半周時 V V1 1、V V3 3導通，導通， V V2 2、V V4 4截止截止模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大

9、學2 2、原理：、原理： 負半周時負半周時 V V2 2 、V V4 4導通，導通，V V1 1 、V V3 3截止截止模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學（1 1）整流輸出電壓平均值）整流輸出電壓平均值半波(AV)2(AV)29 . 0ooUUU67. 0S（2 2）脈動系數）脈動系數3 3、參數：、參數：模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學（3 3）整流輸出的平均電流）整流輸出的平均電流22UURMLLAVoAVoRURUI2)()(9 .02)()(AVoAVVII)V(AVI（4 4）整流管承受的最大反向電壓）整流管承受的最大反向電壓RMU模擬電子技術模

10、擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學第二節第二節 濾波電路濾波電路一、半波整流電容濾波電路一、半波整流電容濾波電路 濾波電容濾波電容 與負載與負載 并聯連接并聯連接CLR模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學（1 1）負載）負載R RL L開路時：開路時： 只充電不放電只充電不放電22)(414. 12UUUAVo（2 2）電容）電容C C開路時：開路時： 相當于整流電路相當于整流電路2)(45. 0UUAVo2)(9 . 0 UUAVo工程上取工程上取 分析：分析：模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學二、橋式整流電容濾波電路二、橋式整流電容濾波電路正半周：正半

11、周：V V1 1、V V3 3充電充電負半周：負半周：V V2 2 、V V4 4充電充電 工作原理：工作原理：模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學（1 1）負載）負載R RL L開路開路（只充不放）（只充不放）22)(414. 12UUUAVo（2 2）電容）電容C C開路開路（只整流不濾波）（只整流不濾波）2)(9 . 0 UUAVo2)(2 . 1 UUAVo工程上取工程上取分析：分析：模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學練習題：練習題：1 1、橋式整流電路如圖所示。已知、橋式整流電路如圖所示。已知U U1 1=100V,R=100V,RL L=1k,=1

12、k,若忽略若忽略 二極管正向電壓和反向電流，不計變壓器的內阻，求：二極管正向電壓和反向電流，不計變壓器的內阻，求： (1) R (1) RL L兩端電壓平均值兩端電壓平均值U Uo(AV)o(AV)； (2) (2) 流過流過R RL L的電流平均值的電流平均值I Io(AV)o(AV); ; (3) (3) 應怎樣選擇二極管應怎樣選擇二極管? ? 模擬電子技術模擬電子技術哈爾濱工程大學哈爾濱工程大學2 2、橋式整流電容濾波電路如圖所示。濾波電容、橋式整流電容濾波電路如圖所示。濾波電容C=100C=100F F， 交流電壓頻率交流電壓頻率f=50Hz,Rf=50Hz,RL L=1k=1k, ,問：問：( (1)1)要要求輸出求輸出U Uo o=8V,U=8V,U2 2需要多少伏需要多少伏? ?(2)(2)該電路在工作過程中，若該電路在工作過程中，若R RL L