2022-2023学年高二物理竞赛：直流稳压电源课件PPT

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整 流 与 滤 波单向可控整流电路线性集成稳压器开关型稳压电源
整 流 与 滤 波半波整流电路 半波整流电路如图7 - 1(a)所示。 图中电源变压器T的作用是将电网的交流电压变换成整流电路所需的数值，它的初级和交流电网相连。VD为整流二极管， RL为负载。 
从式(7 - 1)可以看出，基波分量振幅(U2m／2)比直流分量(U2m /π)还要大。 因此， 必须加接低通滤波器， 如图7 - 2(a)所示。 
图 7 -1半波整流电路
图 7 – 2 加滤波电容的半波整流电路
在交流电刚接上时， 电容中本来没有电荷，电容上电压从零开始上升， 充电速度取决于充电电路的时间常数(rd∥RL)C。 由于(rd RL ， 所以充电时间常数近似为rd C，充电速度快， u迅速上升。当ωt= ωt1时有u2= u ，此后u2低于uVD截止，这时电容C通过RL放电，放电时间常数为RL C，放电速度慢， u变化平缓。以后当u2又变化到比u大，又开始充电过程。 从图(b)中的波形图可以看出，由于电容C的储能作用， RL 上的电压波动大大减小了。 时间常数RL C越大，电容放电越慢，输出电压u波形越平稳， 不同RL C的输出波形如图7 - 3所示。当RL C很大时， 输出为一直流电压， u ＝U＝U2m。而当负载电流较大时， 输出的直流分量U要减少， 一般有
U≈(1.0～1.2)U2 (7 - 2) 式中U2为变压器次级电压有效值。 流过整流管的平均直流电流ID为 整流管所承受的最大反向电压Udrmax为 Udrmax＝U2m＋U≈2 U2m  
图 7 - 4全波整流电路
所以这种电路叫全波整流电路。显然，这时输出电压的波动比半波整流时小，而输出的直流分量比半波整流时大1倍(为2U2m/π)。 为了进一步减小波纹电压， 也需要加接滤波电容C， 其原理与半波整流时相同， 在有滤波电容的全波整流电路中， 如RL较小(负载电流大)， 则输出电压为 U≈1.2 U2 由于负载电流由两管轮流供给， 因此流过每个整流管的平均电流为0.5U／RL， 约比半波整流时减小一半。 全波整流时每个整流管承受的最大反向电压Udrmax为2U2m。全波整流时输出波纹较小， 而且波纹电压的基本频率为交流电网电压频率f的两倍(2f＝100 Hz)， 波纹电压频率越高，滤波越容易。
图 7 – 5 桥式整流电路