電網(wǎng)供電是交流電，主要原因是交流電傳輸方便、使用方便、價格便宜等，而工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學試驗中常常需要直流電源，有的使用化學電源如電池、電瓶等，但大部分直流電源都是通過對交流電整流獲得。整流的主要元件是單向?qū)щ娫?如二極管、晶閘管。逆變的主要元件是晶閘管。

一般交流電源和直流電源是可以互換的。從交流到直流的稱為整流第6章直流穩(wěn)壓電源半導體直流電源的原理框圖交流電源負載變壓器整流濾波穩(wěn)壓ututututut

1、變壓器：將交流電源電壓變換為符合整流需要的電壓。

2、整流電路：將交流電源電壓變換為單向脈動電壓。3、濾波器：減小整流電壓的脈動程度，以適合負載的需要。4、穩(wěn)壓環(huán)節(jié)：在交流電源電壓波動或負載變動時，使直流輸出電壓穩(wěn)定。6.1整流及濾波電路6.1.1整流電路

整流電路的目的是將交流電變換為單向脈動的直流電。整流電路有單相、三相之分，常見的單相整流電路有半波、全波、橋式和倍壓整流。

單相半波整流電路只利用了電源的半個周期，并且整流電壓的脈動較大，為此常采用橋式整流電路，下圖給出了橋式整流電路的四種畫法：a~TrRLu2uou1~RLu2uob~RLu2uo~RLuou2

在變壓器副邊電壓u2為正半周時，二極管D1、D3導通，而二極管D2、D4截止；t0u0T

當副邊電壓u2為負半周時，二極管D2、D4導通，而二極管D1、D3截止。t0uD2、D4通D1、D3通D1、D3通D2、D4通1.單相橋式整流電路工作原理uoa~u1TrRLbu2D1D2D3D4uoa~u1TrRLbu2D2D4（1）輸出電壓平均值Uo2.單相橋式整流電路的主要參數(shù)（2）輸出電流平均值IoUot0uoT(3)、每個整流管的電流平均值ID(4)、每個整流管的反向峰值電壓UDRM以u2正半周為例可以看出uoa~TrRLbu2D1D2D3D4u1uoa~TrRLbu2D2D4u1U2UoIoU2UoIoU2UoU2Io整流電壓平均值t0uot0uot0uo電路整流電壓波形二極管平均電流二極管反向峰值電壓常見的幾種整流電路(重點掌握內(nèi)容)整流類型半波全波橋式6.1.2濾波電路整流電路的濾波，一方面可以降低輸出電壓中的脈動成份，另一方面可以保留其中的直流成分，使輸出電壓接近于理想的直流電壓。濾波器的基本組成元件是電容或電感。濾波原理主要是利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特性。1.電容濾波電路u0t0D導通D導通D截止（無濾波時的u0）根據(jù)以上的分析，負載上的電壓的脈動程度大為減小，對于全波及橋式整流電路，其原理相同，只是波形更加平穩(wěn)。t0u0t1t2D導通t3t4D導通D截止（有濾波時的u0）t0TrDRLab~uC=uo半波整流濾波電路Cu2u1

采用電容濾波時，輸出電壓的脈動程度與電容器的放電時間常數(shù)RLC有關(guān)，其值愈大則脈動程度就愈小。一般取工程上輸出電壓Uo常由下式估算：(半波濾波)(全波或橋式濾波)

電容濾波器輸出電壓的脈動程度有所改善，但帶負載能力較差。

(RL=∞，即負載開路)例6.1.1有一單相橋式濾波電路，電源頻率f=50HZ，負載電阻為200

，要求Uo=24V，試選擇整流二極管及濾波電容。解查二極管參數(shù)，為了使用安全此項參數(shù)選擇應比計算值大一倍左右。選用2CP11(Iom=100mA，URM=50V)。（1）選擇整流二極管變壓器副邊電壓有效值故(2)選擇濾波電容故電容可選用250uF耐壓50V的電解電容器電感電容濾波電路

由于電感線圈對整流電流的交流分量具有阻抗，

L比RL大得愈多則濾波效果就愈好。

一般需要線圈的電感量較大，但其直流電阻也較大，因而會造成輸出電壓的下降。LC濾波器適于電流較大、輸出電壓脈動很小的場合，更適合于高頻濾波。2.其他濾波電路

要進一步減小輸出電壓的脈動程度，可在濾波電容之前串入鐵心電感線圈L——即LC濾波器。1）電感電容濾波電路~TrRLu2CLu1

如果需要輸出電壓的脈動更小，可以再加一個濾波電容。形LC濾波器的效果更好，但整流二極管的沖擊電流較大。

形LC濾波電路RLu1C2LC1

由于線圈體積大且重，有些情況可用電阻代替電感線圈以構(gòu)成形RC濾波器。R愈大濾波效果愈好，但將使輸出電壓下降，所以適用于負載電流較小、電壓脈動很小的場合。

形RC濾波電路RLu1C2RC12.

形濾波電路

經(jīng)整流和濾波后，脈動程度有了較大改善，但直流電壓幅度還會隨著電網(wǎng)的波動或負載的變化而變化。圖中R：限流電阻，DZ：穩(wěn)壓管

6.2直流穩(wěn)壓電源1.電路構(gòu)成6.2.1直流穩(wěn)壓電源的工作原理最簡單的直流穩(wěn)壓電源是利用穩(wěn)壓管組成的。如上圖所示穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路U1RLUcC~UoIoDZRIZIRU2UR穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路能夠保持負載電壓Uo近似不變。(1)當負載RL不變,輸入電壓u1升高時（2）當輸入電壓u1不變而負載增加時保持負載電壓Uo近似不變。2.工作原理u1↑→Uc↑→Uo↑→

IZ↑↑

→IR↑→UR↑→Uo↓RLucDZRC~UoIZIou2u1IR同理可以分析輸入電壓u1降低或負載減輕的情況負載增加，RL↓→Io↑→IR↑

→UR↑→Uo↓→IZ↓↓→IR↓UR

Uo6.2.2串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路1.電路的構(gòu)成2.工作原理（1）當輸入電壓增大（或負載電流減小時）：（2）同理可以分析當輸入電壓減小（或負載電流增大時）也能保持UO穩(wěn)定Uc~RLUODZCR1UZR2RpRpUfR3T1Io++–

U2U1TrR4VB1UCE1（3）輸出電壓的調(diào)節(jié)Uc~RLUODZCR1UZR2RpUfR3T1Io++–

U2U1TrR4VB1UCE16.3.1外形結(jié)構(gòu)及型號123123W78159824

目前最普遍應用的單片穩(wěn)壓電源是輸出正電壓的CW78XX系列和輸出負電壓的CW79XX系列。其內(nèi)部電路是在串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的基礎(chǔ)上構(gòu)成的。只有三個引出端：輸入端1、輸出端3和公共端2(俗稱三端集成穩(wěn)壓器)。型號中XX代表輸出電壓的絕對值，一般為：5V,6V,9V,12V,15V,18V和24V6.3集成線性穩(wěn)壓電源C1C2W7800123UiUo+–+–++UiC1C2W7900321Uo++1.CW7800系列基本應用電路

2.CW7900系列基本應用

6.3.2集成線性穩(wěn)壓電源C1抵消較長輸入線的電感效應，防止產(chǎn)生自激振蕩。

C2用于吸收負載突變所產(chǎn)生的電壓抖動雜波。電路為負電壓輸出，需注意電容極性注意：UBE為負的。3.擴大輸出電流的電路一般I3很小，則例：W78

CiCoUiUoIRI1I3ICRI2IBI