第 10章 直流电源
本章要点,
1.直流稳压电源的组成及各部分的作用。
2.单相半波及单相桥式整流电路的分析和估算。
3.电容滤波电路的分析和估算。
4.稳压管稳压电路的分析和限流电阻的估算。
§ 10.1 直流稳压电源的组成各部分的作用
改变电压值
通常为降压 交流变脉动的直流 减小脉动
1) 负载变化输出电
压基本不变；
2) 电网电压变化输
出电压基本不变 。
直流电源是能量转换电路，将 220V（ 或 380V）
50Hz的 交流电转换为直流电。
半波整流 全波整流
在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许
电网电压波动 ± 10％，且负载有一定的变化范围。
当 u2>0时,D导通 uD=0 u0=u2
由输出电压波形知输出电压为单向脉动直流电
当 u2<0时,D截止 i0=0 u0=0 uD=u2
tVUu ?? s i n2 22设,
§ 10.2 整流电路
一、单相半波整流电路
1、工作原理
+
－
+
－
)(s i n22 1 20 ttUU d π π O ( A V ) ??? ?
LL
O ( A V )
L ( A V ) R
U
R
U
I 245.0??
3、二极管的选择
L
L ( A V )D ( A V ) R
UII 245.0??
2m a x 2 UU ?R
?
?
?
?
?
?
??
?
2
2
21.1
45.0
1.1
%10
UU
R
U
I
R
L
F
满足，二极管的极限参数应
围为考虑到电网电压波动范
2
2 45.02 UUU ??
πO ( A V )
2,UO（ AV） 和 IL（ AV） 的估算
例 1,解,
设,
tVUu ?? s i n2 22
D1D3导通 uD1=uD3=0 u0=u2
D2D4截止 iD2=iD4=0 uD2=uD4=u2
u2>0时,A→D 1→ RL→D 3→B
+
－
D2D4导通 uD2=uD4=0 u0=u2
D1D3截止 iD1=iD3=0 uD1=uD3=u2
u2<0时,B →D 2→ RL→D 4→ A
+
－
10.2.2、单相桥式整流电路
2.输出电压平均值 UO(AV)和输出电流平均值 IO(AV)
LL
O ( A V )
L ( A V ) R
U
R
U
I 29.0??
2
2 9.02 UUU ??
π
2
O ( A V )
)(s i n21 2 ttUU d π π
0 O ( A V )
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3.二极管的选择
2m a x 2 UU ?R
L
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R
U
I
R
L
F
满足，二极管的极限参数应
围为考虑到电网电压波动范
例 2,解,
10.3.1、电容滤波电路
1.滤波原理
设,
注意, 二极管两端的电压
当 u2>uc时,D导通 u0=uc=u2 (充电 )
tVUu ?? s i n2 22
CD uuu ?? 2
(放电 ) CR t
C
LeUuu
?
?? 20 2当 u2<uc时,D截止
Cu
§ 10.3 滤波电路
当 0<t<t1时,u2>uc D导通,u0=uc=u2
当 t1<t<t2时,u2<uc D截止
当 t2<t<t3时,u2>uc D导通,u0=uc=u2
波形如图所示,
CR
t
C
LeUuu
?
?? 20 2
Cu
工作原理
非常小。，对电容充电，时，有一对二极管导通当 充电?? Cuu 2
。放电，，电容通过时，所有二极管均截止当 放电 CRRuu LLC ???2
充电
按指数规律下降
C 越大,RL越大,τ放电 越大，曲线越平滑，
脉动越小，输出电压平均值越大 。
整流电路有内
阻时的波形
桥式整流 滤波 电路
适合于小电流负载。
2,UO（ AV） 的估算 及电容的选择
。时，～当 22.12)53( UUTCR ?? O ( A V )L
。的耐压值应大于 221.1 UC
3、二极管的导通角
【 推导略 】
?
?
?
?
?
????
?
?
????
??
?
?
?
?
?
的峰值
脉动
放电
D
O ( A V )
L
i
U
R
C
导通角 4、优缺点,
简单易行,UO（ AV） 高,
C足够大时 交流分量较小；
不适于大电流负载。 例,3 解,
电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量
的感抗为 ωL。
当负载电流变化时，感生电动势的方向阻止电流
的变化，从而使负载电流（电压）波形变平滑。
2
L
L
D ( A V )
L
L
O ( A V ) URR
RU
RR
RU 9.0?
?????直流分量：
d
L
d
L
L
O ( A C ) ( uL
Ru
LR
Ru ?
?????? 22 )交流分量：
??
?
?
??
??
?
?
?
交流分量
O ( A V )L U
L
R
10.3.3、一、电感滤波电路
适合于大电流负载。
二、复式滤波电路
小结,
1、直流稳压电源的组成及各部分的作用
2、单相半波及单相桥式整流电路的工作原理及其
输出电压和输出电流的平均值，二极管的选择
3、电容及电感滤波电路的原理滤波电容的选择
练习,自测题 二 解,习题 10.1 解
作业,自测题 六 提示（ 做在书上） 解,
习题 10.5 解
下次讲,10.4 10.5
本章要点,
1.直流稳压电源的组成及各部分的作用。
2.单相半波及单相桥式整流电路的分析和估算。
3.电容滤波电路的分析和估算。
4.稳压管稳压电路的分析和限流电阻的估算。
§ 10.1 直流稳压电源的组成各部分的作用
改变电压值
通常为降压 交流变脉动的直流 减小脉动
1) 负载变化输出电
压基本不变；
2) 电网电压变化输
出电压基本不变 。
直流电源是能量转换电路，将 220V（ 或 380V）
50Hz的 交流电转换为直流电。
半波整流 全波整流
在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许
电网电压波动 ± 10％，且负载有一定的变化范围。
当 u2>0时,D导通 uD=0 u0=u2
由输出电压波形知输出电压为单向脉动直流电
当 u2<0时,D截止 i0=0 u0=0 uD=u2
tVUu ?? s i n2 22设,
§ 10.2 整流电路
一、单相半波整流电路
1、工作原理
+
－
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LL
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L ( A V ) R
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3、二极管的选择
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围为考虑到电网电压波动范
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2,UO（ AV） 和 IL（ AV） 的估算
例 1,解,
设,
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D2D4截止 iD2=iD4=0 uD2=uD4=u2
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D2D4导通 uD2=uD4=0 u0=u2
D1D3截止 iD1=iD3=0 uD1=uD3=u2
u2<0时,B →D 2→ RL→D 4→ A
+
－
10.2.2、单相桥式整流电路
2.输出电压平均值 UO(AV)和输出电流平均值 IO(AV)
LL
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3.二极管的选择
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满足，二极管的极限参数应
围为考虑到电网电压波动范
例 2,解,
10.3.1、电容滤波电路
1.滤波原理
设,
注意, 二极管两端的电压
当 u2>uc时,D导通 u0=uc=u2 (充电 )
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(放电 ) CR t
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§ 10.3 滤波电路
当 0<t<t1时,u2>uc D导通,u0=uc=u2
当 t1<t<t2时,u2<uc D截止
当 t2<t<t3时,u2>uc D导通,u0=uc=u2
波形如图所示,
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工作原理
非常小。，对电容充电，时，有一对二极管导通当 充电?? Cuu 2
。放电，，电容通过时，所有二极管均截止当 放电 CRRuu LLC ???2
充电
按指数规律下降
C 越大,RL越大,τ放电 越大，曲线越平滑，
脉动越小，输出电压平均值越大 。
整流电路有内
阻时的波形
桥式整流 滤波 电路
适合于小电流负载。
2,UO（ AV） 的估算 及电容的选择
。时，～当 22.12)53( UUTCR ?? O ( A V )L
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3、二极管的导通角
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导通角 4、优缺点,
简单易行,UO（ AV） 高,
C足够大时 交流分量较小；
不适于大电流负载。 例,3 解,
电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量
的感抗为 ωL。
当负载电流变化时，感生电动势的方向阻止电流
的变化，从而使负载电流（电压）波形变平滑。
2
L
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D ( A V )
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10.3.3、一、电感滤波电路
适合于大电流负载。
二、复式滤波电路
小结,
1、直流稳压电源的组成及各部分的作用
2、单相半波及单相桥式整流电路的工作原理及其
输出电压和输出电流的平均值，二极管的选择
3、电容及电感滤波电路的原理滤波电容的选择
练习,自测题 二 解,习题 10.1 解
作业,自测题 六 提示（ 做在书上） 解,
习题 10.5 解
下次讲,10.4 10.5
