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1、第一节 单相整流电路,单相半波整流电路,整流电路的主要参数,直流电源的组成,单相桥式整流电路,下页,总目录,倍压整流电路,一、直流电源的组成,下页,上页,电子设备中所用的直流电源，通常是由电网提供的交流电经过整流、滤波和稳压后得到的。对直流电源的主要要求： 能够输出不同电路所需要的电压和电流；直流输出电压平滑，脉动成分小；输出电压的幅值稳定；交流电变换成直流电时的转换效率高。直流电源一般包括四个组成部分，即电源变压器、整流电路、滤波器和稳压电路。,首页,电网电压信号,整流输出信号,滤波输出信号,变压器输出信号,稳压输出信号,下页,上页,首页,利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替的正弦交流
2、电压整流成为单方向的脉动电压。滤波器的作用：尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。稳压电路的作用：使输出的直流电压，在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。,整流电路的作用：,下页,上页,首页,二. 单相半波整流电路,uO = u2,uD = 0,iO = iD = 0,uO = 0,uD = u2,u2负半周内：,u2正半周内,下页,上页,首页,优点: 结构简单，所用元件少，缺点：输出波形脉动大；直流成分比较低；变压器利用率低；变压器电流含有直流成分，容易饱和。所以只能用在输出电流较小，要求不高的场合。,下页,上页,首页,单相全波整流电路,u2正半周内，
3、VD1导通， VD2截止，uD1 = 0， uO = u2， iD2 = 0，iO = iD1 = u2 / RL,u2正半周内， VD2导通， VD1截止uD1 = u2 ， uO = -u2， iD2 = 0， iO = iD2 = u2 / RL,下页,上页,首页,输出电压平均值是半波整流的两倍，脉动成分比半波整流时有所下降。,变压器必须有中心抽头，变压器利用率不高。,下页,上页,首页,三、 单相桥式整流电路,1. 电路组成,电路中用了四个二极管，接成电桥形式，故称为桥式整流电路。,下页,上页,首页,2. 桥式整流电路的其他画法,下页,上页,首页,3. 工作原理,u2 正半周内， VD1
4、、VD2 导电，VD3、VD4 截止；,u2 负半周时，VD3、VD4 导电，VD1、VD2截止。,正、负半周均有电流流过负载电阻 RL且方向一致。,下页,上页,首页,四、 整流电路的主要参数,1. 输出直流电压 UO(AV),2. 脉动系数 S,以单相桥式整流电路为例,整流电路输出波形的傅里叶级数表示为：,下页,上页,首页,3. 二极管正向平均电流 ID(AV),4. 二极管最大反向峰值电压 URM,下页,上页,首页,例10.1.1某电子装置要求电压值为15 V的直流电源，已知负载电阻RL等于100 ，试问：如果选用单相桥式整流电路，则变压器二次电压U2应为多大？整流二极管的正向平均电流ID
5、(AV)和最大反向峰值电压URM等于多少？输出电压的脉动系数S等于多少？如果改用单相半波整流电路，则U2 、 ID(AV) 、 URM和S各等于多少？,下页,上页,首页,解： ,下页,上页,首页,下页,上页,首页,五、 倍压整流电路,倍压整流电路的作用是，不仅将交流电压转换成直流电（整流），而且能够在一定的变压器二次电压之下，得到高出若干倍的直流电压（倍压）。实现倍压整流的方法，是利用二极管的整流和导引作用，将较低的直流电压分别存在多个电容器上，然后将它们按照相同的极性串联起来，从而得到较高的输出直流电压。倍压整流电路的主要组成元件是二极管和电容器。,下页,上页,首页,1. 二倍压整流电路,可
6、见，负载上的电压是两个电容上的电压之和，,在u2的正半周，VD1导通，,电容C1被充电至,极性为上正下负。,在u2的负半周，VD2导通，,电容C2被充电至,极性为上正下负。,在理想情况下，输出直流电压为 。,下页,上页,首页,2. 二倍压整流电路,在u2的负半周，VD2导通，,C1上的电压与u2共同将电容C2充电至 。,在u2的正半周，VD1导通，,电容C1被充电至 。,下页,上页,首页,到另一个正半周时，通过VD3向C3 充电，,而在另一个负半周时，通过VD4向C4 充电，,下页,上页,首页,以此类推，C5 、 C6 等也充电至 ，,只需将负载RL 接到有关电容组的两端，即可得到相应的多倍压直流输出。,倍压整流电路适用于要求输出电压较高，但是负载电流比较小的场合。,以上分析是假定在理想情况下，即电容电压被充电至变压器二次电压的最大值。实际上由于存在放电回路，所以电容上的电压达不到最大值，而且在充放电过程中还将上下波动，即包含有脉动成分。,上页,首页,课堂练习,