直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作-展示頁
2025-01-27 19:11本頁面
【正文】 為交流電源電壓的周期。 當(dāng) RL很小時 ， C放電很快 ， 甚至與 u2同步下降 ， 則 Uo=， RL、 C對輸出電壓的影響如圖 。 輸出電壓平均值 Uo的大小 ， 顯然與 RL、 C的大小有關(guān) ， RL愈大 ， C愈大 ， 電容放電愈慢 ， Uo愈高 。 UC降到 C點(diǎn)以后 ， 電容 C再次經(jīng) RL放電 ，通過這種周期性充放電 ， 以達(dá)到濾波效果 。之后 ， 電容 C以指數(shù)規(guī)律經(jīng) RL放電 ， UC下降 。濾波過程及波形如圖 。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 圖 ， 由于電容兩端電壓不能突變 ， 因而負(fù)載兩端的電壓也不會突變 ， 使輸出電壓得以平滑 ， 達(dá)到濾波目的 。 為了改善電壓的脈動程度 ，需在整流后再加入濾波電路 。 雖然二極管用了四只 ， 但小功率二極管體積小 ， 價(jià)格低廉 ， 因此全波橋式整流電路得到了廣泛的應(yīng)用 。 由圖 （ a）可以看出 ， 當(dāng) V1和 V3導(dǎo)通時 ， 如果忽略二極管正向壓降 ，此時 ， V2和 V4的陰極接近于 a點(diǎn) ， 陽極接近于 b點(diǎn) ， 二極管由于承受反壓而截止 ， 其最高反壓為 u2的峰值 ， 即 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 (5)脈動系數(shù) S。橋式整流電路通過負(fù)載電阻的直 LLoo RURUI ?? （ 7— 8） 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 （ 3） 二極管的平均電流 iV。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 圖 單相橋式整流電路組成 b－+u2＋－～uo＋－RLTV1V2V3V4( a )ai1i2直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 圖 單相橋式整流電路組成 TRLV1V2V4V3( b )直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 圖 單相橋式整流電路組成 T( c )直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 圖 單相橋式整流電路組成 T( d )直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 O ?? tu2O ?? tuoO?? tiV?? tuV? ? ? ? ? ? ?( V V2)O圖 單相橋式整流電路 電壓與電流波形 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 （ 1） 輸出電壓平均值 Uo。 b－+u2＋－～ u o＋－RLTV1V2V3V4( a )ai1i2直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 1. 在圖 （ a） 所示電路中 ， 當(dāng)變壓器次級電壓 u2為上正下負(fù)時 ， 二極管 V1和 V3導(dǎo)通 ， V2和 V4截止 ， 電流 i1的通路為 a→V1→RL→V3→b， 這時負(fù)載電阻 RL上得到一個正弦半波電壓如圖 （ 0~π） 段所示 。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 單相橋式整流電路 為了克服半波整流電路電源利用率低 ， 整流電壓脈動程度大的缺點(diǎn) ， 常采用全波整流電路 ， 最常用形式是橋式整流電路 。 單相半波整流電路及電壓 、 電流的波形如圖 ,即 )2(0)0(s i n2 2????????????tuttUuoo直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 ab－+u2＋－u1～＋ －uViVuo＋－RLTV 圖 單相半波整流電路 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 O ?? tu2O ?? tuoO ?? tiVO ?? tuVU22? ? ? ? ? ? ?圖 電流的波形 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 整流電路的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 輸出電壓平均值 在圖 ， 負(fù)載上得到的整流電壓是單方向的 ， 但其大小是變化的 ， 是一個單向脈動的電壓 ， 由此可求出其平均電壓值為 2220 2)(s i n221 UUttdUUo ??? ? ????? (7— 2) iV 由于流過負(fù)載的電流就等于流過二極管的電流 ， 所以 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 3. 二極管承受的最高反向電壓 URM 在二極管不導(dǎo)通期間，承受反壓的最大值就是變壓器次級電壓 u2的最大值，即 LLooV RURUIi ??? （ 7— 3） 22 UU RM ? （ 7— 4） iV 由于流過負(fù)載的電流就等于流過二極管的電流 ， 所以 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 S 脈動系數(shù) S是衡量整流電路輸出電壓平滑程度的指標(biāo) 。 那么 ， 直流電源各部分電路是如何工作的呢 ？ 下面將分析其工作原理 。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 u 1變壓器u 2 整 電流 路u 3 濾 電波 路u 4 穩(wěn) 電壓 路U o圖 直流電源電路的組成框圖 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 演示電路如圖 ,在圖 (a)電路中 ,變壓器的初級接 220V交流電源 ,用示波器觀察 ab間的波形如圖 (a)所示 ,觀察 1~0間的波形如圖 (b)所示 ， 合上開關(guān) S,再用示波器觀察 1~0間的波形如圖 (c)所示 ,如果加上穩(wěn)壓部分 ,如圖 (b)所示 ,用示波器觀察 2~0間的波形如圖 (d)所示 。直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 1. 小功率直流電源一般由交流電源 、 變壓器 、整流 、 濾波和穩(wěn)壓電路幾部分組成 ， 。在電路中 ， 變壓器將常規(guī)的交流電壓 （ 220V、 380V）變換成所需要的交流電壓；整流電路將交流電壓變換成單方向脈動的直流電；濾波電路再將單方向脈動的直流電中所含的大部分交流成分濾掉 ， 得到一個較平滑的直流電；穩(wěn)壓電路用來消除由于電網(wǎng)電壓波動 、 負(fù)載改變對其產(chǎn)生的影響 ， 從而使輸出電壓穩(wěn)定 。 通過各點(diǎn)波形的測量 ， 我們看到穩(wěn)壓電源是將交流電逐步改變成一個平滑的直流電 。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 ～ 2 20 V ～ 15 V＋abI N 4 0 01 4S1 00 0 ? FRL4 70 ?( a )C10 . 33 ? FW 7 80 9～ 2 20 V ～ 15 VCo0 . 1 ? F＋－U
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