小功率直流穩(wěn)壓電源的課程設計-文庫吧
2025-05-13 22:44 本頁面
【正文】 的電壓變?yōu)樗璧碾妷褐?，然后同樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動、負載何溫度的變化而變化 。 電源變壓器功能 電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離，作為一種主要的軟磁電磁元件，在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等 。 電源變壓器的分類 根據(jù)傳送功率的大小，電源變壓器可以分為幾檔： 10kVA 以上為大功率， 10kVA～ 為中功率， ～ 25VA 為小功 率， 25VA 以下為微功率。 4 變壓器的型式 變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導線之線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流 (具有某一已知頻率 )流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。 一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」 (Primary coil)。而跨于此線圈的電壓稱之為「一次電壓 .」。在二次線圈的感應電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈問的「匝數(shù)比」所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓 器兩種。 整流電路的基本知識 單相橋式整流電路的工作原理 單相橋式整流電路如圖 (a)所示，圖中 Tr 為電源變壓器，它的作用是將交流電網(wǎng)電壓 vI 變成整流電路要求的交流電壓 ， RL 是要求直流供電的負載電阻，四只整流二極管D1～ D4 接成電橋的形式，故有橋式整流電路之稱。 單相橋式整流電路的工作原理可分析如下。為簡單起見，二極管用理想模型來處理，即正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無窮大。 在 v2 的正半周，電流從變壓器副邊線圈的上端流出，只能經(jīng)過二極管 D1 流向 RL，再由二極管 D3 流回變壓器，所以 D D3 正向?qū)ǎ?D D4 反偏截止。在負載上產(chǎn)生一個極性為上正下負的輸出電壓。其電流通路可用圖 (a)中實線箭頭表示。 在 v2 的負半周，其極性與圖示相反，電流從變壓器副邊線圈的下端流出，只能經(jīng)過二極管 D2 流向 RL，再由二極管 D4 流回變壓器，所以 D D3 反偏截止， D D4 正向?qū)?。電流流過 RL 時產(chǎn)生的電壓極性仍是上正下負，與正半周時相同。其電流通路如圖(a)中虛線箭頭所示。 整流 電路 ： 單相半波 整流 簡單 ， 使用器件少 ， 它只對交流電的一半波形整流，只要橫軸上面的半波或者只 要下面的半波。 但由于只利用了交流電的一半波形，所以整流效率不高，而且 整流電壓的脈動較大 ， 無濾波電路時，整流電壓的直流分量較小， Vo=， 變壓器的利用率低。 ： 使用的整流器件較半波整流時多一倍，整流電壓脈動較小，比半波整流小一半。無濾 5 波電路時的輸出電壓 Vo=，變壓器的利用率比半波整流時高。變壓器二次繞組需中心抽頭。整流器件所承受的反向電壓較高。 綜上所述，橋式整流電路巧妙地利用了二極管的單向?qū)щ娦?，將四個二極管分為兩組，根據(jù)變壓器副邊電壓的極性分別導通，將變壓 器副邊電壓的正極性端與負載電阻的上端相連，負極性端與負載電阻的下端相連，使負載上始終可以得到一個單方向的脈動電壓。 根據(jù)上述分析，可得橋式整流電路的工作波形如 (c)。由圖可見，通過負載 RL 的電流 iL 以及電壓 vL 的波形都是單方向的全波脈動波形。 橋式整流電路的優(yōu)點是輸出電壓高，紋波電壓較小，管子所承受的最大反向電壓較低，同時因電源變壓器在正、負半周內(nèi)都有電流供給負載，電源變壓器得到了充分的利用，效率較高。因此，這種電路在半導體整流電路中得到了頗為廣泛的應用。電路的缺點是二極管用得較多，但目前市場上已 有整流橋堆出售，如 QL51A～ G、 QL62A～ L 等，其中 QL62A～L 的額定電流為 2A，最大反向電壓為 25V～ 1000V。故單相橋式整流電路常畫成圖 (b)所示的簡化形式。 圖 (a) 圖 (b) 圖 (c) 6 直流穩(wěn)壓電路工作的原理 實用的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源至少包含調(diào)整管、基準電壓電路 、取樣電路和比較放大電路四個部分組成。此外，為使電路安全工作，還常在電路中加保護電路，如圖所示。 圖 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路方框圖 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理 基本調(diào)整管電路： 如下圖 （ a）所示為穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，負載電流最大變化范圍等于穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流和最小穩(wěn)定電流之差，即（ IZMIZ）。 擴大負載電流的最簡單方法是：利用晶體管的電流放大作用，將穩(wěn)壓管穩(wěn)定電路的輸出電流放大后，再作為負載電流。電路采用射極輸出形式，因而引入了電壓負反饋，可以穩(wěn)定輸出 電壓，如圖 （ b）所示，常見畫法如圖 （ c）所示。
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