可調直流電源設計(已改無錯字)
2022-11-18 22:50:00 本頁面
【正文】 大（即脈動大）。 （ 3）脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。 （ 4）濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給負載 RL。 220V工頻交流電 轉換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成。 T 工 頻交流 脈動直流 直 流整流濾波穩(wěn)壓負載 圖 直流穩(wěn)壓電源方框圖 （ 1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng) 220V 交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。 （ 2）整流電路：利用單向導電元件，把 50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電 （ 3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。 （ 4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負載的 變化而變化。 整流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖 。在 u2的正半周內，二極管 D D2導通， D D4 截止； u2的負半周內， D D4 導通， D沈陽理工大學課程設計論文 13 D2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻 RL，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖 所示。 圖 整流電路 圖 輸出波形圖 在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內導電，所以流過每個二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即 。電路中的每只二極管承受的最大 反向電壓為 22U (U2是變壓器副邊電壓有效值 )。 在設計中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點，將電容器和負載電容并聯(lián)或電容器與負載電阻串聯(lián)，以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓： Uo1=(～ )U2，直流輸出電流： （ I2是變壓器副邊電流的有效值。），穩(wěn)壓電路可選集成三端穩(wěn)壓器電路。 圖 直流電源系統(tǒng)方框圖 電源變壓器：將電網(wǎng)提供的 220V 交流電壓轉換為各種電路設備所需的交流電壓。 整流電路：利用單向導電器件將交流電轉換成脈動直流電路。 濾波電路：利用儲能元件（電感或電容）把脈動直流電轉換成比較平坦的直流電。 穩(wěn)壓電路：利用電路的調整作用使輸出電壓穩(wěn)定的過程稱為穩(wěn)壓。 橋式整流電路 利用二極管的單向導電特性，將交流電壓變換成單向脈動直流電的電路，稱為整流電路 。 各部分電路原理分析 t?0 ? ?2 ?3 ?422Ut?0 ? ?2 ?3 ?4ou22U 121 of II ?? ?2~ 21 IIo ?沈陽理工大學課程設計論文 14 T u 2 ~220V 5 0 H z D 1 D 2 D 4 D 3 R L A B + 圖 橋式整流 電路 圖 橋式整流電路輸出波形 變壓器的作用是將 220V 交流電壓降低為后級電路所需的工作電壓 U2。 D1~D4 為整流器件。整流電路的作用是將交流電 V2變換成脈動的直流 VD，他主要有半波整流、全波整流方式，可以由整流二極管構成整流橋堆來執(zhí)行，常見的整流二極管有 1N400 1N5148 等，橋堆有 RS210 等。 RL為整流電路的負載電阻，其兩端的電壓為整流輸出電壓。 該電路在 V2的正負半周都有整流電流流過負載。因此，該電路又稱為全波橋式整流電路。其輸出電壓的平均值可由下 式求出 VO 222 2V ??? 其中， V2為變壓器次邊輸出電壓有效值。 相應地，二極管的平均電流 ID＝OLLV1I2 2R? =每只二極管或橋堆所承受的最大反向電壓 VRM= 2 V2 在選用整流二極管時，其最大整流電流和最高反向電壓應分別大于以上兩式計算出的 ID和 VRM值。 如果是選用橋堆進行整流，則應注意最大工作電流和最大反壓，反壓值的計算同上式，但電流是指能夠給負載的最大平均電流， 應高于計算值。 2. 濾波電路 一般采用電容濾波電路。電路如圖 所示。輸出電壓波形反映的是電路穩(wěn)態(tài)的結果。 沈陽理工大學課程設計論文 15 圖 電容濾波電路 從圖 波形圖中可以看出，要保持一定的輸出電壓或輸出紋波小，其放電時間長數(shù)應足夠大，應滿足關系是 RLC? (3～ 5)T/2=(3～ 5)/2f 式中 T和 f為電網(wǎng)電壓的周期和頻率，頻率通常為 50Hz。輸出電壓與輸入電壓一般可取 VO≈ 集成三端穩(wěn)壓器具有體積小，外圍元減少，調整簡單，使用方便且性 能好，穩(wěn)定性高，價格便宜等優(yōu)點，因而獲得越來越廣泛的應用。 常見的有固定式和可調式兩類集成三端
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