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1、二极管应用电路第1页，本讲稿共22页 电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压u3转转变为平滑的直流电压变为平滑的直流电压u4。稳稳压电路压电路:清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出保持输出电压电压uo的稳定。的稳定。第2页，本讲稿共22页 整流电路的任务：整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的电压。把交流电压转变为直流脉动的电压。2.5.2 整流电路整流电路常见的小功率整流电
2、路，有单相半波、全波、桥常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。式和倍压整流等。为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。第3页，本讲稿共22页 一、半波整流电路一、半波整流电路uo(3)输出电压平均值（输出电压平均值（Uo）：）：(1)输出电压波形：输出电压波形：u1u2aTbDRLuoiL(2)二极管上承受的二极管上承受的 最高电压：最高电压：(4)流过负载和二极管的平均电流为第4页，本讲稿共22页 二、单相桥式整流电路二、单相桥式整流电路
3、u2正半周时正半周时电流通路电流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo+-+-1 1 工作原理工作原理第5页，本讲稿共22页 -+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时负半周时电流通路电流通路+-第6页，本讲稿共22页 u20 时时D1,D3导通导通D2,D4截止截止电流通路电流通路:A D1RLD3Bu20 时时D2,D4导通导通D1,D3截止截止电流通路电流通路:B D2RLD4A输出是脉动的直流电压！输出是脉动的直流电压！桥式整流电路输桥式整流电路输出波形及二极管出波形及二极管上电压波形上电压波形u2D4D2D1D3RLuoABu2uD4,uD2uouD3,uD1第7页，本讲稿共
4、22页 a.整流输出电压平均值（整流输出电压平均值（Uo）b.负载上的负载上的(平均平均)电流电流:c.流过二极管的流过二极管的 (平均平均)电流电流:d.二极管承受的二极管承受的 最大反向电压最大反向电压2 2 参数计算参数计算第8页，本讲稿共22页 几种常见的硅整流桥外形：几种常见的硅整流桥外形：+-+-第9页，本讲稿共22页 三三、倍压整流电路倍压整流电路1 二倍压整流电路二倍压整流电路u2的正半周时：的正半周时：D1导通，导通，D2截止，理截止，理想情况下，电容想情况下，电容C1的电压充到：的电压充到：u2的负半周时：的负半周时：D2导通，导通，D1截止，理截止，理想情况下，电容想情况
5、下，电容C2的电压充到：的电压充到：负载上的电压：负载上的电压：+u1u2+D1C2C1D2uoRL第10页，本讲稿共22页 +2 2 多倍压整流电路多倍压整流电路+u2的第一个正半周：的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，构成回路，C1充电到：充电到：u2的第一个负半周：的第一个负半周：u2、C2、D2、C1构成回路，构成回路，C2充电到：充电到：C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6第11页，本讲稿共22页 +C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6u2的第二个正半周：的第二个正半周：u2、C1、C3、D3、C2构成回构成回路，路，C1补充电荷，补充电
6、荷，C3充电到：充电到：u2的第二个负半周：的第二个负半周：u2、C2、C4、D4、C3、C1构构成回路，成回路，C2补充电荷，补充电荷，C4充电到：充电到：从不同端点可引出所需的多倍压直流输出。从不同端点可引出所需的多倍压直流输出。第12页，本讲稿共22页 2.5.3 滤波电路滤波电路滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点:电容与负载电容与负载 RL 并联，或电并联，或电感与负载感与负载RL串联。串联。交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波直流直流电压电压原理：原理：利用储能元件利用储能元件电容电容两端的电压两端的电压(或通过或通过电感电感中中的电流的电流)不能突变的特性不能
7、突变的特性,滤掉整流电路输出电滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。输出电压波形的目的。第13页，本讲稿共22页 桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+电容滤波电路电容滤波电路第14页，本讲稿共22页 1.RL未接入时未接入时u2tuot设设t1时刻接时刻接通电源通电源t1整流电路为整流电路为电容充电电容充电充电结束充电结束没有电容时没有电容时的输出波形的输出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+第15页，本讲稿共22页 2.RL接入（且接入（且RLC较大
8、）较大）u2tuotau1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+滤波输出滤波输出整流电路的整流电路的输出电流输出电流iDiD第16页，本讲稿共22页 一般取一般取(T:电源电压的周期电源电压的周期)近似估算近似估算:Uo=（1.1-1.2）U2。(2)流过二极管瞬时电流很大。流过二极管瞬时电流很大。RLC 越大越大 Uo越高越高 负载电流的平均值越大负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大的峰值电流越大电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点(1)输出电压输出电压 Uo与放电时间常数与放电时间常数 RLC 有关。有关。RLC 愈大愈大 电容器放电愈慢电容器放
9、电愈慢 Uo(平均值平均值)愈大愈大第17页，本讲稿共22页 输出波形随负载电阻输出波形随负载电阻 RL 或或 C 的变化而改变的变化而改变,Uo 和和S 也随之改变。也随之改变。如如:RL 愈小愈小(IL 越大越大),Uo下降多下降多,S 增大。增大。结论：结论：电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。负载变动不大的场合。(3)输出特性输出特性(外特性外特性)uo电容电容滤波滤波纯电阻负载纯电阻负载1.4U20.9U20IL第18页，本讲稿共22页 2.5.4 限幅电路限幅电路1 普通二极管限幅普通二极管限幅第19页，本讲稿共22页 uot+AuoR1RFuiDZR+R：限流电阻。：限流电阻。一般取一般取100 。DZ双向双向稳压管稳压管tuiUZ-UZ2 稳压管限幅稳压管限幅第20页，本讲稿共22页 1、对数运算电路、对数运算电路2.5.5 对数和反对数运算电路对数和反对数运算电路第21页，本讲稿共22页 2 2 反对数指数运算电路反对数指数运算电路指数运算电路相当反对数运算电路。指数运算电路相当反对数运算电路。第22页，本讲稿共22页