第8章直流稳压电路教学提示：直流稳压电源是电子设备不可缺少的一部分，其性能的优劣会直接影响到电子设备的工作与稳定。直流稳压电源涉及前面所学习到的元器件和放大电路原理。本章是一个小综合的章节。教学目标：(1)掌握整流电路的工作原理；(2)了解滤波电路的作用；(3)了解并联型稳压电路的工作过程；(4)掌握串联型稳压电路的工作原理；(5)掌握基本的三端稳压器的使用；主要内容8.1整流电路8.2滤波电路8.3直流稳压电路8.4三端集成稳压器稳压电源电路的结构如图8.1.(1).电源变换器：将电网中的交流电压变换成符合整流要求的交流电压。(2).整流电路：将交流电压转换成单向脉动电压。(3).滤波电路：减小脉动电压中波动的成分。(4).稳压电路：对滤波后的不稳定直流电压进一步的“稳压”，向电子设备提供稳定的电压。8.1整流电路整流电路的主要任务:利用单向导电元件将输入的交流电压变换成单向脉动电压。常见有半波、全波和桥式整流。8.1.1单相半波整流如图8.2(a):由整流变压器B、整流二极管和电阻负载RL三个部分组成。工作原理:1.变压器初级加交流电压u，在次级绕组中电压ui为ui=Uisinωt2.当ui在正半周时，二极管导通，正半波电流iO流过负载电阻，得到正半周半波电压。UOm=Ui3.当ui在负半周时，二极管截止，负载电阻上没有电流流过，uO=0，如图8.2(b)所示。关系式:在负载电阻上所得到的大小变化、单方向的，即单相脉动电压。其最大值为UOm=1.414Ui(8-1)半波电压的平均值为(8-2)即UO=0.45Ui半波整流电路的电流平均值IO=0.45Ui/RL(8-3)负半周时整流二极管截止，它所承受最大反向电压为1.414Ui.8.1.2单相全波整流1.全波整流电路:图8.3由两个半波整流电路组成。变压器的中心触头把次级分成上下两个半绕组，每个半绕组的电压均为:ui=Uisinωt正半周:上半绕组的电压ui使V1导通,V2截止，iO流RL，RL上得到上正下负的半波电压。负半周:下半绕组的电压ui,使V2导通，V1截止。iO流过RL，得到上正下负的半波电压。在一个周期内两个二极管轮流导通在负载电阻RL上得到的两个半周期的正波形,如图8.4所示。整流二极管在截止时的反向电压的最大值，是变压器半绕组的最大电压Ui。所以在选择整流二极管的耐压时应满足:URM>Ui2.桥式全波整流电路图8.5(a),四个二极管接成电桥形式。ui正半周:B次级极性上正下负，使V1和V3导通，V2和V4截止，RL上得到是上正下负的半波电压，图(b).ui负半周:B次级极性上负下正，使V2和V4导通，V1和V3截止，RL上仍然得到是上正下负的半波电压，图(c).在一个周期里RL得到电压两个半周期的正波形.单相桥式全波整流中，负载电阻RL上电压平均值为(8-4)负载电阻RL上电流平均值IO=0.9Ui/RL流过每个整流二极管的正向电流Id=IO/2.桥式全波整流中，每个整流二极管在截止时所承受的反向电压的最大值仍然是:1.414Ui8.2滤波电路8.2.1电容滤波器(C滤波器)如图8.9(a)在u的正半周时V1和V3导通，向RL提供电流的同时，向电容C充电，电容上电压为uC上升.当u电压过最大值后开始下降，当降至u<uC时，V1和V3被反偏置而截止，电容向负载电阻RL放电。电容放电一直持续到负半周期(π~2π)中交流电源电压u大过电容上电压值时，V2和V4开始导通，交流电源电压又向电容开始新的一轮充电。负载上得到如图8.9(b)所示的平滑的波形。电容向负载电阻RL放电的时间常数越大，输出电压的脉动也就越小。一般要求RLC≥(3~5)T/2或C≥(3~5)T/2RL(8-5)式中的T为电源u的周期。电容滤波桥式整流电路输出电压:空载下时，电容无放电回路，UC=UO=1.4U。当接有RL，而不加电容C，即桥式整流电路，由式(8-4)知UO=0.9U。在桥式整流电路的内阻不太大(几欧)和放电常数满足式(8-5)时，电容滤波的桥式整流电路的输出电压UO为:UO=(1.1~1.2)U【例题8.2】图8.9(a)桥式整流电路，使