第十章直流電源［教學(xué)目的］1、了解直流電源的組成，理解半波、全波(已修改)
2025-09-16 15:28 本頁面
【正文】 ［教學(xué)目的］ 了解直流電源的組成，理解半波、全波橋式整流電路的工作原理及電路參數(shù) 理解濾波電路的原理，學(xué)會定量分析其性能，理解倍壓整流電路原理 掌握穩(wěn)壓電路的工作原理、主要指標(biāo)限流電阻的計算，了解穩(wěn)壓電路中的保護(hù)措施 掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成、工作原理，估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。 掌握集成穩(wěn)壓器 W7800、 W7900、 W117的應(yīng)用 ［教學(xué)重點和難點］ 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用 ［教學(xué)時數(shù)］ 6 學(xué)時 ［教學(xué)內(nèi)容］ 第一節(jié) 直流電源的組成及各 部分的作用 第二節(jié) 整流電路 一、整流電路的分析方法及其基本參數(shù) 二、單相橋式整流電路 第三節(jié) 濾波電路 第四節(jié) 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 第五節(jié) 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 一、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理 二、集成穩(wěn)壓器中的基準(zhǔn)電壓電路和保護(hù)電路 三、集成穩(wěn)壓器電路 四、三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用 ［電子教案］ 本章討論的問題： 50Hz、 220V 的交流電壓變?yōu)?6V 的直流電壓？ 的交流電壓經(jīng)整流后是否輸出 220V 的直流電壓？ 6V 直流電源接到收音機(jī)上，為什么有的聲音清晰，有的含有交流聲？ 6V 的直流電源，在未接收音機(jī)時，為什么測量輸出端子的電壓，有的為 6V，而有的為 7－ 8V？ ，而有的隨之變化？ 5V 交流電壓是否可能轉(zhuǎn)換為 6V 直流電壓？一個 3V 電池是否可以轉(zhuǎn)換成為 6V 的直流電壓？ ，若不慎將輸出端短路，則一定會使損壞嗎？ ？它們分別應(yīng)用在什么場合？ 直流電源的組成及各部分的作用 電子電路工作時都需要直流電源提供能量，電池因使用費(fèi)用高 ,一 般只用于低功耗便攜式的儀器設(shè)備中。本章討論如何把交流電源變換為直流穩(wěn)壓電源。一般直流電源由如下部分組成 : 整流電路 是將工頻交流電轉(zhuǎn)換為脈動直流電。 濾波電路 將脈動直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分。 穩(wěn)壓電路 采用負(fù)反饋技術(shù)，對整流后的直流電壓進(jìn)一步進(jìn)行穩(wěn)定。 直流電源的方框圖如圖 所示。 圖 整流濾波方框圖 整流電路的分析方法及其基本參數(shù) 一、工作原理 圖 tU ?sin2 2LRU2222U22U圖 優(yōu)點：使用元件少。 缺點： 輸出波形脈動大；直流成分小；變壓器利用率低。 二、主要參數(shù) UO(AV)輸出電壓平均值就是負(fù)載電阻上電壓的平均值 三、二極管的選擇 根 據(jù)流過二極管電流的平均值和它所承受的最大反向電壓來選擇二極管的型號。 二極管的正向電流等于負(fù)載電流平均值 二極管承受的最大反向電壓等于變壓器副邊的峰值電壓 對于二極管最大整流平均電流 IF 和最高反向工作電壓 UR均應(yīng)留 10%的余地，以保證二極管安全工作。 單相橋式整流電路 一、單向橋 式整流電路的組成 單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，如圖 （ a）所示。 在分析整流電路工作原理時，整流電路中的二極管是作為 開關(guān)運(yùn)用，具有單向?qū)щ娦?。二、工作原理 根據(jù)圖 （ a）的電路圖可知： 當(dāng)正半周時，二極管 D D3 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。 當(dāng)負(fù)半周時，二極管 D D4 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。 在負(fù)載電阻上正、負(fù)半周經(jīng)過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓。單相橋式整流電路的波形圖見圖 （ b）。 三、輸出電壓平均值 UO(AV) 和輸出電流的平均值 IO(AV) 根據(jù)圖 （ b）可知，輸出電壓是單相脈動電壓，通常用它的平均值與直流電壓等效。 輸出平均電壓 為 )(d21 20 oO(A V ) tuU ?? ???220 2O ( A V ) 2)(tds i n21 UUtUU ??? ? ??? ? ??L 2LAVOAVO R ?）（）（ ＝O(AV)O1mUUS?L2AVOAVD R ?）（）（ ＝2maxR 2U U? 220 2LO 22ds i n2π1 VVtωtωVVV ???? ?? （ a）橋式整流電路 （ b）波形圖 圖 單相橋式整流電路 （動畫 151）（動畫 152） 流過負(fù)載的 平均電流 為 L2L2L 22 R VRVI ?? 流過二極管的 平均電流 為 L2L2LD 22 R VRVII ??? 二極管所承受的 最大反向電壓 2Rmax 2VV ? 流過負(fù)載的脈動電壓中包含有直流分量和交流分量，可將脈動電壓做傅里葉分析，此時諧波分量中的二次諧波幅度最大。 脈動系數(shù) S 定義為二次諧波的幅值與平均
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