模拟电路技术之基础知识(十)

直流电源

直流电源电源组成及各部分的作用

直流电源是能量转换电路
将220v(或380)50hz的交流电转换为直流电
直流稳压电源:电子电路的电源为直流稳压电源,即在电网电压波动范围内,在负载的变换范围内电源电压基本不变。
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变压器:改变电压值,降压
整流电路:交流变脉动的直流;全波整流,半波整流
滤波电路:减小脉动
稳压电路:1)负载变化输出电压基本不变
2)电网电压变换输出电压基本不变
在分析电源电路时要考虑两个问题:允许电网电压波动±10%,且负载有一定的变化范围

整流电路

1.整流电路的分析方法及基本参数

分析,工作原理,输出电压和电流的估算,二极管的选择
单相半波整流电路
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U O ( A V ) 和 I L ( A V ) 的 估 算 U_O(AV)和I_L(AV)的估算 UO(AV)IL(AV)
变压器副边电压有效值为U2
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解得
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二极管的选择
二极管正向平均电流等于负载电流平均值
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二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压
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考虑到电网电压的波动
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单相桥式整流电路

电路组成及工作原理
由四个二极管构成,构成原则就是保证变压器副边U2在整个周期内,电压和电流方向不变
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U O ( A V ) 和 I L ( A V ) 的 估 算 U_O(AV)和I_L(AV)的估算 UO(AV)IL(AV)
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电流
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二极管的选择
每只二极管上的平均电流只有负载电流的一半
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二极管承受的最大反向电压
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考虑电网波动
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滤波电路

电容滤波电路

在整流电路的输出端并联一个电容,由于容量较大,所以一般采用电解电容,有正负
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考虑整流电路的内阻
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二级管的导通角
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无滤波电容时, θ = π \theta=\pi θ=π
有滤波电容时, θ < π \theta<\pi θ<π,且二极管平均电流增大,所以峰值很大
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电容的选择和 U O ( A V ) U_{O(AV)} UO(AV)的估算

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
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T为电网电压的周期
可检验负载是否接好,如果没有负载,那么电容两端电压则为 2 \sqrt{2} 2 U2

考虑到电网的波动,C的耐压值应大于1.1 2 U 2 \sqrt{2}U_2 2 U2

电容滤波的优缺点
优点:简单易行
缺点:不适合大电流负载,滤波电容数值较大,为电解电容,当电容的容量大到一定的程度就不是纯电容了

电感滤波电路

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当回路电流减小时,感生电动势的方向阻止电流的减小,从而增大二极管的导通角。
电感对直流风量的电抗为线圈电阻,对交流分量的感抗为 ω L \omega L ωL,因此,当电感足够大时,负载上的交流分量就很小。
直流分量
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交流分量
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所以
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适合大电流负载

复式滤波电路
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稳压电路

电压由于电网电压的波动和整流电路的内阻导致电压产生波动,所以要加上稳压电路

稳压电路的性能指标

1.输出电压
2.输出电流
3.稳压系数
表明电网电压波动时电路的稳压性能。
在负载电流不变时,输出电压相对变化量与输入电压变化量之比
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4.输出电阻
表明负载电流变化时电路非稳压性能
在电网电压不变时,负载变化引起的输出电压的变化量与输出之比的变化量之比
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5.纹波电压,输出电压的交流分量,通常是测试出的

稳压二极管的工作原理

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