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第4章 直流稳压电源[31页]

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《直流稳压电源》PPT课件_OK

《直流稳压电源》PPT课件_OK
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4.5 集成稳压电源
4.5.2三端集成稳压器的应用
１、基本稳压电路。 三端集成稳压器的基本稳压电路图4—22所示，使用时根 据输也电压和输出电流来选择稳压器的符号。
上一页 下一页 返回21
4.5 集成稳压电源
２、可同时输出正负电压的电路 用两个三端集成稳压器按图4—23连接电路，若选用输出 电压大小相同、极性相反的三端集成稳压器，则可同时输出 正负对称的电源。 3．扩大输出电流的 当负载所需电流大于稳压器的最大输出电流时，可外接功 率管采扩展输出电流，如图4—24所示。
0.45 U 2 RL
U DRM U 2M 2U 2
（3）整流变压器副边电压有效值和电流有效值。
U 2
UO
0.9
1.1U O
I 2
U2 RL
1.1 U 2 RL
1.1U O
上一页 下一页 返回7
4.1 整流电路
常见的几种整流电路如表4—1所示。
由表4—1可见，半被整流电路的输出电压相对较低，且脉 动大。两管全波整流电路则需要变压器的副边绕组具有中心 抽头，且两个整流二极管承受的最高反向电压相对较大，所 以这两种电路应用较少。桥式整流电路的优点是输出电压高， 电压脉动较小，整流二极管所承受的最高反向电压较低，同 时因整流变压器在正负半周内部有电流供给负载，整流变压 器得到了充分的利用，效率较高。因此桥式整流电路在半导 体整流电路中得到了广泛的应用。桥式整流电路的缺点是二 极管用的较多。
图4－3 单相桥式整流电路
（a）单相桥式整流电路；(b)单相桥式整流电路的简化画法 返回25
图4－5 单相桥式整流电路的波形
返回26
表4－1 各种整流电路性能比较表

《直流稳压电源概述》课件

《直流稳压电源概述》课件

电压调整率
电压调整率
指在一定的输入电压范围内，输出电压的变化量与输入电压 变化量的比值。它是衡量电源对输入电压变化的适应能力的 重要指标。
性能要求
理想的电压调整率应为零，即输入电压变化时输出电压应保 持不变。但在实际应用中，由于各种因素的影响，电压调整 率不可能为零。因此，需要选择具有较小电压调整率的电源 ，以保证电子设备的性能稳定。
分类与用途
分类
根据不同的分类标准，直流稳压电源可分为线性稳压电源、开关稳压电源等类型 。
用途
直流稳压电源广泛应用于电子设备、仪器仪表、通信设备、工业自动化等领域， 为各种电子元器件和设备提供稳定的直流电源，保证其正常工作和性能。
02
直流稳压电源的组成
电源变压器
01
02
03
作用
将电网中的交流电压转换 成较低的交流电压，为整 流电路提供合适的输入电 压。
纹波电压
纹波电压
指直流稳压电源输出电压中的交流成 分，表现为一定频率的波纹状波动。 它是衡量电源性能的重要指标之一， 对电子设备的正常工作具有重要影响 。
抑制能力
纹波电压的抑制能力是指电源输出电 压中纹波电压的幅度与主输出电压的 比值。抑制能力越高，纹波电压越小 ，电源的性能越好。
04
直流稳压电源的应用
直流稳压电源能够为这些设备提供稳定的直流电，确保电力 系统的安全和稳定运行。
05
直流稳压电源的发展趋势与展望
高效率、高稳定性
总结词
随着能源问题的日益突出，直流稳压电 源的高效率和稳定性成为了研究的重要 方向。
VS
详细描述
为了提高能源利用效率和系统稳定性，研 究者们不断探索新型的转换拓扑结构和控 制方法，如采用软开关技术、多模式控制 策略等，以实现高效稳定的直流稳压电源 。

第4章直流稳压电源

第4章直流稳压电源


'
2 U2
UO
T RLC ≥(3~5) 2 UO =1.2U2
0
iD
0
t1 t2
t3 t4
t
0.9U2 0.45U2
0
IO
t
全波整流电容滤波电路的外特性
2. 电感滤波电路 T
L
io
u1
uo
u2
u'o
RL
uo
u'o

uo、 io
2 3
Uo
0.9U2
外特性较硬
t
外特性
Io
电感L越大，滤波效果越好。
3. 单结晶体管振荡电路和工作波形
第4章 4.6
uC
充
R
R2
UP
UBB
电 C
UV
0
t
u
放 电 G
uG
t
R1
uG
0
振荡 原理
当电容充电到uc≥Up时,单结晶体管导通,经R1放电; 当电容放电至uc<UV时单结晶体管截止,电容重新 充电。 循环往复,在电阻R1上形成触发脉冲uG 。
第4章 4.6
4. 单结晶体管同步触发整流电路和工作波形
uZ uC uG
t
t
uO

t
t
习题
1. 一个直流稳压电源应该由以下几部分组成:___________
滤波电路；稳压电路 。 变压器;整流电路;
2. 普通晶闸管控制极的作用是(
a ）。
(a) 加正向电压触发晶闸管使其导通 (b) 加反向电压使晶闸管可靠的截止 (c) 使阳极电流与控制极电流保持线性关系实现电流放大作用
(1) 电路组成 D3 R D4 Rp DZ C R2

《电工电子技术》课件——直流稳压电源

《电工电子技术》课件——直流稳压电源

直流稳压电源
稳压电路的作用：当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直
流电压稳定。
直流稳压电源的整流电路
主要
内容
滤波电路
稳压电路
单相整流电路工作原理
整流电路
整流电路是指交流电变换成直流电。完成这一任务主要靠二极管的单
向导电特性。因此，二极管是构成整流电路的关键元件。
单相整流电路
半波整流
单相整流电路
电阻 R 上的压降增加，以抵偿 U1 的增加，从而使负载
电压 UO 保持近似不变。
滤波电路
如果交流电源电压降低而使 U1 降低时，负载电压 UO 也要降低，因而
稳压管的电流 IZ 就显著减小，电阻 R 上的压降也减小，仍然保持负载电压 UO
保持近似不变。同理，如果当电源电压保持不变而是负载电流变化引起负载电
负载平均电流为 IO = 0.45 U2 / RL
单相半波整流电路中二极管的平均电流就是整流
输出的电流，即 ID = IO 。
图2 单相半波整流电路
单相整流电路
二极管截止时承受的最大反向电压：
在 u2 负半周时，二极管 VD 所承受到的最大反向电压
为 u2 的最大值，即 UDRM = 2 U2 。
图5 半波整流电容滤波电路及其波形
滤波电路
（1）电容滤波电路
电源在向 RL 供电的同时，又向 C 充电储能，由于充电时间常数很小，充电很
快，输出电压 u0 随 u2 迅速上升，当 uc=√2 U2 后， u2 开始下降，u2 < uc ， VD 反偏
截止，由电容 C 向 RL 放电，放电时间常数由电容 C 和负载电阻 RL 决定，电容较大，
在 u2 正半周时，VD1、VD3 导通，VD2、VD4 截止。此时， VD2、

电子技术基础第五版第四章

电子技术基础第五版第四章

一、 单相整流电路
1. 单相半波整流电路
uD Ｖ
-
+
~
uu222
+
iF RL
uL –
u2 2U2si nt
1） 整流输出电压平均值
UL0.4U 52
2） 二极管平均电流
IF
IL
0.45U2 RL
3） 二极管最大反向电压
URm 2U2
优点：结构简单，使用元件少 缺点：输出电压脉动小，电源利用率低
单相半波整流电路的组成与工作原理
大部分生产厂家按下述方法命名：
3. 硅整流堆的主要参数 （1）额定反向峰值电压 （2）正向平均整流电流
硅整流堆管脚一般在外壳上都有标记，如 桥堆外壳上各引脚对应位置上标有 “~”“＋”“－”。标记“~”管脚表示接交 流电源，“＋”为正极输出，“－”为负极输 出，这些标记与电路图上标记是一致的。
4. 硅整流堆的检测
4. 整流二极管的检测
5. 整流二极管的使用
自冷
一般塑料封装的小电流整流二极管，靠管脚来散 热，使用时，管脚应保持在规定值以上。大功率整流
二极管需加相应的散热装置。
冷却方式： 风冷 采用风冷或水冷的整流器件，起始工作时，必须按
先启动冷却装置，再启动整流装置；停止工作时，先
切断整流电路电源，再关闭冷却装置。
U2
UL 6V5V
1.2 1.2 1
1
流过每只二极管的电流平均值: IF2IL26030mA
每只二极管承受的最高反向电压： U Rm 2 U 2 1 .4 1 5 4 7V
选二极管应满足: IFM （2 3） IF URM 2U2
可选: 2CZ82A（IF = 100mA， URM = 25V）

第4章 直流稳压电源

第4章 直流稳压电源

图4.2 单相桥式整流电路
单相桥式整流电路的工作情况如下: 单相桥式整流电路的工作情况如下 设电源变压器副边交流电压为 u2=1.41 U2 sinωt 式中U 为副边交流电压的有效值。 式中 2为副边交流电压的有效值。
（4-1） ）
为正半周时，其极性为上正下负， 点电位高于b点 当u2为正半周时，其极性为上正下负，即a点电位高于 点 点电位高于 电位，二极管D 因承受正向电压而导通， 电位 ， 二极管 1 和 D3 因承受正向电压而导通 ， D2 和 D4 因 承受反向电压而截止。 承受反向电压而截止。 此时电流的通路为a→D1→RL→D3→b，负载电阻 上得 此时电流的通路为 ， 负载电阻RL上得 到一个正半波电压。 到一个正半波电压。
图4.1 直流稳压电源的原理框图
4.1 整 流 电 路
将交流电压转换成单向脉动电压的过程称为整流， 将交流电压转换成单向脉动电压的过程称为整流，完成这 一转换的电路称为整流电路。 一转换的电路称为整流电路。最简单的整流电路是单相半 波整流电路，而应用最为广泛的是单相桥式整流电路。 波整流电路，而应用最为广泛的是单相桥式整流电路。
在空载（ 在空载 （ RL=∞）和忽略二极管正向压降的情况下 ， 输出 ） 和忽略二极管正向压降的情况下， 电压平均值Uo=1.4U2，U2是图 （a）中变压器副边电压 是图4.4（ ） 电压平均值 的有效值。但是随着负载电阻R 的减小（ 增大 增大） 的有效值。但是随着负载电阻 L的减小（Io增大），放电 时间常数R 减小 放电加快， 下降也就快 减小， 下降也就快。 时ห้องสมุดไป่ตู้常数 LC减小，放电加快，Uo下降也就快。 整流电路的输出电压Uo随输出电流 变化的关系称为整流 整流电路的输出电压 随输出电流Io变化的关系称为整流 随输出电流 电路的外特性或输出特性。 电路的外特性或输出特性。电阻负载和电容滤波的外特性 曲线如图 所示。由图4.6可见 如图4.6所示 可见， 曲线 如图 所示 。 由图 可见 ， 电容滤波电路的输出电 压在负载变化时波动较大，即外特性较差， 压在负载变化时波动较大，即外特性较差，或者说电容滤 波电路带负载能力较差， 波电路带负载能力较差，只适用于负载轻且变化不大的场 合。

《直流稳压电源》课件

《直流稳压电源》PPT课 件
本课件内容旨在介绍直流稳压电源的定义、工作原理、特点与应用，讲解其 分类、选型与设计注意事项，探讨直流稳压电源在市场上的发展趋势。
直流稳压电源：定义与工作原理
定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的 装置，常用于电子设备和实验室应用。
工作原理
通过输入电源变换和控制电路，将电流和电压调整 到稳定的数值，确保输出电压不受外界因素影响。
开关稳压电源
利用开关元件将输入电源高频开关，经过变压和整 流等过程得到稳定输出。
直流稳压电源：选型与设计注意事项
负载需求
根据负载电流和电压要求选择合适的电源型号 和输出功率。
安全保护
电流过载、短路保护等安全功能，提供设备和 操作者安全保障。
效率与功率因数
考虑电源的效率和功率因数，确保能够满足设 备的能量消耗和电压稳定性。
散热与噪音
合理散热设计，减少电源产生的噪音对设备的 干扰。
直流稳压电源：市场发展趋势
1
小型化与集成化
电源体积越来越小，功能集成度高，满
高效节能
2
足紧凑设备的需求。
采用高效率和节能技术，提高电源转换
效率，减少能源消耗。
3
可靠性与稳定性
提升产品质量，降低故障率，确保长期 稳定运行。
直流稳压电源：特点与应用
1 高稳定性
具备稳定的输出电压和电 流，适用于对电源精度要 求较高的应用场景。
2 可调性强
具备调整输出电压和电流 的能力，适应不同设备和 实验验、电子设 备、无线通信、工业自动 化等领域。
直流稳压电源：分类
线性稳压电源
采用电压调节器和电流放大器，通过线性元件调节 电源输出电压。

《直流稳压电源》课件

。
负载调整率
指在一定负载范围内， 输出电压随负载变化的
程度。
输出电流
01
02
03
04
输出电流
指直流稳压电源输出的直流电 流值，通常以安培（A）为单
位。
电流精度
指输出电流的误差范围，通常 以百分比表示。
负载调整率
指在一定输出电压下，输出电 流随负载变化的程度。
短路保护功能
指直流稳压电源在短路情况下 能够自动切断输出的保护功能
工作原理
利用电磁感应原理，通过一次绕组和 二次绕组的匝数比来降低或升高电压 。
整流电路
作用
将交流电转换成直流电。
工作原理
利用二极管的单向导电性，将交流电的正负半周 转换成单一方向的直流电。
类型
半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等 。
滤波电路
01
02
03
作用
将整流后的脉动直流电转 换成平滑的直流电。
输入电流范围
指直流稳压电源能够正常工作的输入 电流范围。
效率
指直流稳压电源将输入的电能转换为 输出的电能的效率，通常以百分比表 示。
温升
指直流稳压电源在工作过程中内部温 度的升高，通常以摄氏度（℃）为单 位。
04
直流稳压电源的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定期检查
定期检查电源的输入和输出电压、电流是否正常 ，确保其工作状态良好。
更换保险丝
如发现电源内部保险丝熔断，应及时更换相同规 格的保险丝，并检查电源是否存在故障。
ABCD
清洁除尘
定期清洁电源外壳表面，去除灰尘和污垢，保持 其散热良好。
软件更新

直流稳压电源教学课件


主要功能包括提供稳定的直流电压输出， 保护电子器件，满足特定的电路工作需 求。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
通过线性电路稳压的方式产生稳定输出电压，效率较低但稳定性好。
开关稳压电源
通过开关电路进行高效稳压，效率高但需要滤波电路来减小纹波。
双线性稳压电源
结合了线性稳压电源和开关稳压电源的优点，具有较高的效率和稳定性。
电的基本知识
1 电源的概念
电源是提供电流和电
2 常用电源的分类
3 直流电源和交流
常见的电源包括电池、
电源的区别
压的装置，用于供给
直流电源、交流电源
直流电源的电流和电
电子设备所需的电能。
等。
压方向恒定，交流电
源的电流和电压周期
性变化。
直流稳压电源的工作原理
1
整流电路
将交流电转换为直流电，通过二极
滤波电路
实验结果数据的分析
通过对实验结果数据的分析，总结出实验的结 论。
结语
直流稳压电源的应用领域广泛，未来的发展趋势和展望，推荐补充阅读材料。
直流稳压电源的测量方法
1 电压、电流的测量方法
使用电压表和电流表等测试仪器进行测量。
2 稳压精度的测量方法
测试稳压电源输出电压与设定值。
直流稳压电源的设计
1
稳压器的选择
2
根据需求选择适合的线性稳压器或
开关稳压器。
3
电源电路设计要点
选择合适的稳压模式、滤波电路和 稳压元件，布局合理。
过流保护电路设计
设计电流保护电路，防止过大电流 对电源和电路的损坏。
相关知识点讲解
二极管的基本知识
介绍二极管的构造、正向特性和反向特性。

第4章直流稳压电源

晶闸管又称可控硅，从外型上区别有螺栓式和平板式 等。晶闸管的外形及符号如图4-12所示。晶闸管有三个电 极：阳极A、阴极K、门极G。在图4-12(a)中带有螺栓的一 端是阳极A，利用它和散热器固定，另一端是阴极K，细引 线为门极G。在图4-12(b)中示出大功率的平板式晶闸管， 其中间金属环连接出来的引线为门极，离门极较远的端面 是阳极A，较近的端面是阴极K，安装时用两个散热器把平 板式晶闸管夹在中间，以保证它具有较好的散热效果。晶 闸管的图形符号如图4-12(c)所示，文字符号为VT。
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4．5 稳压电路
3．电路特点
硅稳压管稳压电路结构简单，元件少。但输出电压由稳 压管的稳压值决定，不可随意调节，因此输出电流的变化 范围较小，只适用于小型的电子设备中。
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4．5 稳压电路
4．5．2 串联型晶体管稳压电路 1．电路结构
图4-18为三极管串联稳压电路原理图，它由取样电路、 基准电压、比较放大器及调整元件等环节组成，其方框图 如图4-19所示。
• (4)稳压电路用来消除由于电网电压波动、负载改变对其产生 的影响，从而使输出电压稳定。
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4.1 整流电路
4.1.1 单相半波整流电路
1．工作原理
单相半波整流电路如图4—2(a)所示。它是最简单的整流 电路，由整流变压器、整流二极管V及负载电阻RL组成。其 中v1 、v2分别为整流变压器的原边和副边交流电压。
在负载电阻RL得到的是如图4－2 (b)所示的单向脉动电 压。
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4.1 整流电路
二 A→极V设→管在R交LV→流因B电→加压A正。正半注向周意电(到0～，压t1忽)而，略v导2二＞极通0，管，A正端电向电压流位降比IL时B的端，电A路点位径电高位，是 与C点电位相等，则v2几乎全部加到负载RL上，RL上电流方向与 电压极性如图4-2所示。
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UImax UZ
R UImin UZ
IZ max UZ / RLmax
IZ min UZ / RL min
输入电压 UI (2 ~ 3)UO
18
第4章 直流稳压电源
4.3 稳压电路
二、三端集成稳压器
固定输出电压的三端集成稳压器
系列
正压系列 W78xx，负压系列 W79xx
电压xx:
a
c
e
0
2 t
D1D3 D1~D4 D2D4 导通 截止 导通
(b)工作波形
图4-5 带电容滤波的单相桥式整流电路
11
第4章 直流稳压电源
二. 滤波电路
RLC
(3
~
5)
T 2
带电容滤波的桥式整流电路
UO
电路参数
UO 1.2U2
输出直流电压与电流
IO
UO RL
1.2U2 RL
T 2U2 (1 4RLC )
IO
UO RL
(1
T )
4RLC
2U 2 RL
脉动系数
S Uo1m UO
2U2T
4RLC
T
2U 2
(1
T 4RLC
)
4RLC T
S 0.110% 思考：空载时参数
12
第4章 直流稳压电源
二. 滤波电路
带电容滤波的桥式整流电路
器件选择
二极管最大整流电流与最高反向电压
IF (2 ~ 3)IO UR 1.1 2U2
±5、±6、±9、±12、±15、±18、±24V
电流
Lxx： 0.1A Mxx： 0.5A
W79L05
x x： 1.5A Txx： 3A Hxx： 5A
输出电压：-5V 输出电流 ：0.1A
Pxx： 10A
19
第4章 直流稳压电源
4.3 稳压电路
二、三端集成稳压器
固定输出电压的三端集成稳压器
变压：将220V的电网电压变换为低压 整流：将交流电压变换为单向脉动电压 滤波：将单向脉动电压变换为平滑电压 稳压：稳定输出直流电压
2
第4章 直流稳压电源
二. 主要技术指标
特性指标：固有特性
额定输入电压及其变化范围 额定输出电压及其调节范围 额定输出电流范围 最大输入电压 最大输出电流
14
第4章 直流稳压电源
负载RL开路
电容器C开路
电容器C开路 1路二极管开路
4.3 稳压电路
线性稳压电路
稳压二极管稳压电路 三端集成稳压器
开关型稳压电路
转换效率最高
15
第4章 直流稳压电源
4.3 稳压电路
一、稳压二极管稳压电路
电路结构与工作原理
+ 220V 50Hz
-
a
D4 + u22 -
常用滤波电路
L
+ C
+ C
R
+ C1
+ C2
（a）电容滤波
（b）LC滤波 图4-4 常用滤波电路
（c） 型滤波
10
第4章 直流稳压电源
二. 滤波电路
带电容滤波的桥式整流电路
电路结构与工作原理
+ 220V 50Hz
-
a
D4 + u22 -
D3
b
D1 +
C D2
（a）电路结构
io +
uo
b
d
UO RL uo
电容器容量和耐压
T RLC (3 ~ 5) 2
C (3 ~ 5)T 2RL
UCR 1.1 2U2
13
第4章 直流稳压电源
二. 滤波电路
带电容滤波的桥式整流电路分析举例
自学
UO 14V UO 14V 2U2
UO 9V UO 9V 0.9U2
UO 4.5V
UO
4.5V
0.9U2 2
RL 上的电压总是“正”的
7
第4章 直流稳压电源
一. 整流电路
桥式整流电路
电路参数
a
u2
+
D4
D1
220V 50Hz
+ u22
-
-
D3
D2
b
（a）电路结构
io
+
0
t
RL
uo uo
- UO
0
2
t（b）工作Biblioteka 形图4-3 单相桥式整流电路
输出电压与电流平均值（直流成分）
UO
2
2
U
2
0.9U2
IO
内容自学
3
第4章 直流稳压电源
二. 主要技术指标
性能指标：质量
电压调整率Su 稳压系数Sr 输出电阻ro 纹波抑制比SPP 脉动系数S
温度系数ST 转换效率η
类似 内
容
自 类似 学
4
第4章 直流稳压电源
4.2 整流与滤波电路
整流电路 滤波电路
5
第4章 直流稳压电源
一. 整流电路
D3
R
D1
+ IR IZ
+
C
UI
DZ
D2
-
b
图4-6 稳压二极管稳压电路
IO +
UZ RL UO
-
思考
R起什么作用？ 稳压二极管为什么反向连接？
16
第4章 直流稳压电源
4.3 稳压电路
一、稳压二极管稳压电路
电路参数
电压调整率
Su
UO / UO U I
100%
rz UO (R
rz )
100%
稳压系数
Sr
UO U I
/ UO / UI
100%
rz R rz
•U I UZ
100%
输出电阻 ro R / /rz
rz为稳压管反向击穿后的交流电阻
17
第4章 直流稳压电源
4.3 稳压电路
一、稳压二极管稳压电路
器件选择
稳压管反向击穿
R
RL RL
U
I
UZ
UO
稳压管安全、稳定工作
io
+
0
t
RL
uo uo
- UO
0
2
t
（b）工作波形
图4-3 单相桥式整流电路
ID
IO 2
UO 2RL
0.45U2 RL
二极管最大反向电压 URm 2U2
允许电网电压有± 10%的波动
最大整流电流 最高反向工作电压
IF
1.1
0.45U2 RL
UR 1.1 2U2
9
第4章 直流稳压电源
二. 滤波电路
半波整流电路 全波整流电路 桥式整流电路
6
第4章 直流稳压电源
一. 整流电路
桥式整流电路
电路结构与原理
a
u2
+
D4
D1
220V 50Hz
+ u22
-
-
D3
D2
b
（a）电路结构
io
+
0
t
RL
uo uo
- UO
0
2
t
（b）工作波形
图4-3 单相桥式整流电路
u2正半周电流通路：a → D1→ RL → D3 → b u2负半周电流通路：b → D2 → RL→ D4 → a
第4章 直流稳压电源
电路结构 主要技术指标 整流电路 滤波电路 稳压电路
0
第4章 直流稳压电源
4.1 直流稳压电源的结构与主要指标
电路结构 主要技术指标
1
第4章 直流稳压电源
一. 电路结构
t
t
t
t
t
~ 220V
50Hz
电源变压器
整流电路
滤波电路
稳压电路
图4-1 直流稳压电源的结构框图
UO RL
0.9U2 RL
半波减半
脉动系数
S Uo1m 4 2U2 / 3 2 0.67 UO 2 2U2 / 3
思考：半波减小或增大？
8
第4章 直流稳压电源
一. 整流电路
桥式整流电路
整流二极管选择
二极管平均电流
a
u2
+
D4
D1
220V 50Hz
+ u22
-
-
D3
D2
b
（a）电路结构