第五章直流穩(wěn)壓電源主要內容

返回目錄§5-1直流穩(wěn)壓電源的組成

§5-2

整流電路★本章小結★§5-3

濾波電路§5-4

穩(wěn)壓電路職業(yè)教育機械類專業(yè)“互聯(lián)網+”新形態(tài)教材§5-1直流穩(wěn)壓電源的組成§5-1直流穩(wěn)壓電源的組成在我國，電網提供的是220V的正弦交流電，但是很多電子設備和自動控制電路都需要直流電源供電。獲得直流電源的方法有很多，比較經濟適用的方法是利用電網提供的交流電經過變換，將其變成直流電。單相交流電經過電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路轉換成穩(wěn)定的直流電壓，其方框圖及各電路的輸出電壓波形如圖5-1所示。圖5-1直流穩(wěn)壓電源的組成§5-1直流穩(wěn)壓電源的組成電源變壓器：通常采用降壓變壓器，作用是將電網電壓轉換為所需的交流電壓。整流電路：利用二極管或晶閘管的單向導電性能，把交流電變成單向脈動的直流電。濾波電路：將脈動直流電壓中的交流成分濾掉，使輸出的電壓成為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：在電網電壓波動和負載電流變化及溫度變化時，保持直流輸出電壓的穩(wěn)定。

繼續(xù)返回§5-2整流電路§5-2整流電路一、二極管單向橋式整流電路（圖5-2）單向橋式整流電路由變壓器T，四只整流二極管和負載組成。四只整流二極管接成電橋形式，故稱為橋式整流。當電源電壓為正半周時，變壓器二次繞組a端為正，b端為負，二極管VD1、VD3承受正壓導通，VD2、VD4截止：電流由a→VD1→RL→VD3→b當電源電壓為負半周時，b端為正，a端為負，二極管VD2、VD4承受正壓導通，VD1、VD3截止，電流由b→VD2→RL→VD4→a

§5-2整流電路圖5-2單相橋式整流電路及簡化畫法§5-2整流電路★可見，在電源電壓的一個周期內，在負載RL上得到單向脈動電壓，波形如圖5-3所示。橋式整流電路，因為二組二極管輪流導通，所以，每個二極管中流過的平均電流只有負載電流的一半，即§5-2整流電路圖5-3單相橋式整流波形圖a）變壓器二次側的電壓波形b）負載上的電壓、電流波型§5-2整流電路二、晶閘管可控整流電路（圖5-4）1．電阻性負載當電源正半周時，a端為正，b端為負，晶閘管VT1與二極管VD2承受正壓，在某時刻時，給VT1加觸發(fā)電壓，VT1導通，當電源負半周時，a端為負，b端為正，晶閘管VT2、二極管VD1承受正壓，時，給VT2加觸發(fā)電壓，VT2導通，§5-2整流電路負載兩端電壓、電流波形如圖5-4b所示。輸出電壓平均值與控制角的關系為§5-2整流電路圖5-4單相半控橋式整流電路及波形圖a）半控橋式整流電路b）輸出電壓波形§5-2整流電路2．大電感負載在負載電路中串入電抗器構成大電感負載，如圖5-5所示。正半波a端為正，b端為負，觸發(fā)VT1，則VT1導通，電流由在過零點時，VD2截止，由于電感性負載電流落后兩端電壓變化，VT1中流過電流大于維持電流繼續(xù)導通。在感性負載自感電勢作用下，VD1導通，使負載中電流繼續(xù)流通。在負半周觸發(fā)VT2，則VT2、VD1導通，電流由VD1截止，VD2導通，使負載中電流繼續(xù)流通，電路輸出波形如圖5-5b所示。§5-2整流電路圖5-5單相半控橋式大電感負載電路及波形圖a）電路b）波形圖繼續(xù)返回§5-3濾波電路§5-3濾波電路整流電路將交流電變?yōu)槊}動直流電，其中含有大量的交流成分（稱為紋波電壓）。為了獲得平滑的直流電壓，應在整流電路的后面加接濾波電路，以濾去交流成分。濾波電路一般由電感、電容以及電阻等元件組成。一、電容濾波

圖5-6電容濾波電路及波形★§5-3濾波電路繼續(xù)返回二、電感濾波圖5-7電感濾波電路§5-4穩(wěn)壓電路§5-4穩(wěn)壓電路在實際應用中，經整流濾波后的直流電壓雖然已經消除了脈動，但卻容易受電網電壓波動和負載波動的影響，具體來講就是：電源電壓降低或負載變重，輸出電壓隨之降低。穩(wěn)壓電路可以解決上述問題，保證負載兩端電壓基本不變。具有穩(wěn)壓功能的電路稱為穩(wěn)壓電路。一、硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

圖5-8硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路§5-4穩(wěn)壓電路二、集成穩(wěn)壓電路1.集成穩(wěn)壓器的分類集成穩(wěn)壓器通常做成具有3只引腳的集成電路，俗稱三端穩(wěn)壓器。根據(jù)輸出電壓是否可調，又分為固定式和可調式兩種。2.固定輸出集成三端穩(wěn)壓器三端穩(wěn)壓器有金屬封裝和塑料封裝兩種，它的樣子就像是普通的三極管，塑料封裝的產品外形和引腳排列如圖5-9所示。電子產品中常用的固定輸出三端穩(wěn)壓器有W78××系列和W79××系列。§5-4穩(wěn)壓電路繼續(xù)返回圖5-9三端穩(wěn)壓器的外形和引腳排列本章小節(jié)本章小節(jié)

1.單相交流電可經過電源變壓器變壓，整流電路進行整流，再經過濾波電路進行濾波，穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓，最終轉換成穩(wěn)定的直流電壓。2.整流電路（1）二極管單向橋式整流電路的輸出電壓的平均值和負載電流平均值分別為橋式整流電路，因為兩組二極管輪流導通，所以，每個二極管中流過的平均電流只有負載電流的一半，即本章小節(jié)

（2）晶閘管可控整流電路在單相橋式二極管整流電路中，把其中兩個二極管換成晶閘管就組成單相橋式半控整流電路。輸出電壓平均值與控制角的關系為電流平均值為3.濾波電路（1）電容濾波（2）電感濾波本章小節(jié)

4.穩(wěn)壓電路具有穩(wěn)壓功能的電路稱為穩(wěn)壓電路。（1）硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路結構簡單，使用方便，但其穩(wěn)壓值決定于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓，不能隨意調節(jié)，負載電流的變化范圍受到穩(wěn)壓管最大穩(wěn)定電流的限