整流濾波電路ppt課件(已修改)
2025-05-12 18:14 本頁面
【正文】 單相整流電路 濾波電路 電子電路工作時都需要直流電源提供能量，電池因使用費用高，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)為具有直流電成分的脈動直流電。 濾波電路 是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 對整流后的直流電壓采用負反饋技術(shù)進一步穩(wěn)定直流電壓。 直流電源的方框圖如圖 。 單相橋式整流電路 單相半波整流電路 單相全波整流電路 單相整流濾波電路 單 相整流 電 路 單相橋式整流電路(1) 工作原理 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，其電路如圖 （ a） 所示 。（ a） 橋式整流電路 （ b） 波形圖圖 單相橋式整流電路 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)運用，具有單向?qū)щ娦浴?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，在負載電阻上得到正弦波的正半周。 在負載電阻上正負半周經(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)。 當(dāng)負半周時二極管 D D4導(dǎo)通，在負載電阻上得到正弦波的負半周。（ 動畫 101） （ 動畫 102） 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（ 2）參數(shù)計算 流過負載的 平均電流 為流過二極管的 平均電流 為二極管所承受的 最大反向電壓 流過負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， 最低次諧波的幅值與平均值的比值稱為 脈動系數(shù) S。（ 3）單相橋式整流電路的 負載特性曲線 單相橋式整流電路的負載特性曲線是指輸出電壓與負載電流之間的關(guān)系曲線該曲線如圖 。曲線的斜率代表 了整流電路的內(nèi) 阻。圖 單相橋式整流電路 的負載特性曲線 單相整流電路除橋式整流電路外，還有單相半波和全波兩種形式。單相半波整流電路如圖 (a)所示，波形圖如圖 (b)所示。(a)電路圖 (b)波形圖 圖 單相半波整流電路 根據(jù)圖 ，輸出電壓在一個工頻周期內(nèi)，只是正半周導(dǎo)電，在負載上得到的是半個正弦波。負載上 輸出平均電壓 為流過負載和二極管的 平均電流 為二極管所承受的 最大反向電壓 單相全波整流電路如圖 (a)所示，波形圖如圖 (b)所示。 單相全波整流電路 (a)電路圖 圖 單相全波整流電路 (b)波形圖2022/5/28 根據(jù)圖 （ b） 可知，全波整流電路的輸出，與橋式整流電路的輸出相同。 輸出平均電壓 為流過負載的 平均電流 為 二極管所承受的 最大反向電壓 單相全波整流電路的 脈動系數(shù) S與單相橋式整流電路相同。注意 ，整流電路中的二極管是作為開關(guān)運用的。整流電路既有交流量，又有直流量，通常對 : 輸入（交流） — 用有效值或最大值； 輸出（交直流） — 用平均值； 整流管正向電流 — 用平均值； 整流管反向電壓 — 用最大值。 單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣的功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。 濾波電路 電容濾波電路 電感濾波電路 電容濾波電路 (1)濾波的基本概念 濾波電路 利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同， 實現(xiàn)濾波。 電容器 C對直流開路，對交流阻抗小，所以 C應(yīng)該并聯(lián)在負載兩端。電感器 L對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此 L 應(yīng)與負載串聯(lián)。經(jīng)過濾波電路后，既可保留直流分量、又可濾掉一部分交流分量， 改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。 （ 2）電容濾波電路 現(xiàn)以單相橋式電容濾波整流電路為例來說明。電容濾波電路如圖 ，在負載電阻上并聯(lián)了一個濾波電容 C。圖 當(dāng) v2到達 90176。 時 ， v2開始下降。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容 C就要以指數(shù)規(guī)律向負載 Ｒ L放電。指數(shù)放電起始點的放電速率很大。(3)濾波原理 若電路處于正半周，二極管 D D3導(dǎo)通，變壓器次端電壓 v2給電容器 C充電。此時 C相當(dāng)于并聯(lián)在 v2上，所以輸出波形同 v2 ， 是正弦形。 圖
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