当前位置: 首页 > news >正文

【模电笔记】—— 直流稳压电源——整流、滤波电路

Tips:本章节笔记建议读者综合学习,内容较多,可谓是模电相当重要的部分,因此部分知识点没有做到详细解释。


一、直流稳压电源的组成及技术指标

1.组成部分

        (1)电源变压器:将电网电压降为所需要合适的交流电压值

        (2)整流电路:把变压后的交流电压变换成单方向脉动的直流电压

        (3)滤波电路:滤除单向脉动电压中的纹波,得到较平滑的直流电压。

        (4)稳压电路:消除电网电压波动负载变化的影响,使输出电压保持稳定。

注:一般允许电网电压波动±10%, 且负载是限制在一定范围内。

2.主要技术指标

        (1)稳压系数 :负载电流和环境温度不变时,稳压电路输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。 表明电网电压波动时电路的稳压性能,数值越小,输出电压稳定性越好

        (2)输出电阻 :输入电压、环境温度不变时,输出电压变化量与输出电流变化量之比。 反映了负载电流变动时,稳压电路保持输出电压稳定的能力,数值越小,带负载能力越强

        (3)温度系数 :输入电压和输出电流不变时,环境温度变化所引起的输出电压的变化。 ( 为漂移电压)。 越小,漂移越小,电路受温度影响越小

        (4)纹波电压:稳压电路输出端中含有的交流分量。

      (5)纹波系数:纹波电压有效值与直流分量的绝对值之比,其值越小,直流稳压电源质量越好


二、整流电路

再次说明,整流电路输出的电压是单方向脉动的直流电压。

1.单相半波整流电路

(1)工作原理(假设变压器副边电压有效值为U_{2},同原理图所示)

(2)输出电压平均值U_{O(AV)}和输出电流平均值I_{L(AV)}

        

(3)二极管的选择

         考虑到电网电压波动范围为±10%,二极管的极限参数应满足: 

2.单相桥式整流电路(全波整流电路)

(1)工作原理

        集成的桥式整流电路称为整流堆。

(2)输出电压平均值U_{O(AV)}和输出电流平均值I_{L(AV)}

        

(3)二极管的选择(同单相整流电路)

        考虑到电网电压波动范围为±10%,二极管的极限参数应满足: 


三、滤波电路

        作用是滤除整流电路中的脉动成分,一般由电抗元件组成。以下是几种常见的滤波电路。

1.电容滤波电路

(1)工作原理

处于正半周且 (电容两端电压)时, 导通,电流向电容C充电, (对应曲线ab段, 很小);

至最大值后↓ ,电容C放电, (与 基本相同,对应曲线bc段);

一定值后,因电容是按指数规律放电,即的速度<,所以 反偏截止,电容C继续放电(对应曲线cd段, )。

        处于负半周且 时, 导通,分析情况类比上述内容。

       电容滤波电路的时间常数为,在 一定时, 越大,滤波效果越好。为了得到平滑的负载电压通常取

(2)二极管的导通角

        无滤波电容时θ=π;有滤波电容时θ < π,且二极管平均电流增大,故其峰值很大。可用下图解释:

       注意当θ小到一定程度,二极管的选择就变得困难了。

(3)电容的选择及输出电压平均值U_{O(AV)}的估算

        电容C的耐压值应大于1.1,其中T为电网交流电压周期,满足该式条件的输出直流电压 ,脉动系数为0.1~0.2 。

(4)优缺点

        简单易行,U_{O(AV)}高,C 足够大时交流分量较小;不适于大电流负载。

2.电感滤波电路

(1)工作原理

        接入电感后,当通过电感线圈的电流↑时,电感线圈产生的自感电动势就会阻止电流↑,并将一部分电流转换为磁能存储在电感中。反之,当电流↓时,电感线圈就会释放储存的能量,以阻止电流↓,这样输出电压就能保持基本不变。

(2)电感线圈对直流量呈现的电抗很小,为电感线圈内阻, ,对交流量的感抗为ωL

3.复式滤波电路

        可获得更好的滤波效果,应注意:电感与负载串联电容与负载并联

http://www.lryc.cn/news/610521.html

相关文章:

  • C++返回值优化(RVO):高效返回对象的艺术
  • LINUX 85 SHElL if else 前瞻 实例
  • 解锁n8n:开启自动化工作流的无限可能
  • 数据挖掘,到底是在挖掘什么?
  • Leetcode-2080区间内查询数字的频率
  • 417页PDF | 2025年“人工智能+”行业标杆案例荟萃
  • 机器学习——集成学习(Ensemble Learning)详解:原理、方法与实战应用
  • 深度拆解Dify:开源LLM开发平台的架构密码与技术突围
  • 服务器端口连通性的测试工具和方法
  • ApacheCon Asia 2025 中国开源年度报告:Apache Doris 国内第一
  • Spring Boot 整合 Thymeleaf
  • 全球氨运输罐行业发展现状及趋势分析报告
  • makefile的使用与双向链表
  • Docker Compose管理新范式:可视化控制台结合cpolar提升容器编排效率?
  • Docker使用的常见问题
  • 解决微信小程序中camera组件被view事件穿透触发对焦以及camera的bindtap事件
  • 性能优化篇:SQL数据库查表速度优化
  • JAVA无人共享球杆柜系统球杆柜租赁系统源码支持微信小程序
  • TortoiseGit配置SSH Key或Putty Key
  • W3D引擎游戏开发----从入门到精通【22】
  • 微信小程序功能实现:页面导航与跳转
  • AI产品经理如何理解和应用Transformer架构,以提升产品的技术能力和用户体验?
  • SpringBoot基础复习
  • 06 基于sklearn的机械学习-欠拟合、过拟合、正则化、逻辑回归、k-means算法
  • 如何基于MQ实现分布式事务
  • 机器学习(13):逻辑回归
  • Go语言 并发安全sync
  • 华为OD机考2025C卷 - 开源项目热度榜单 (Java Python JS C++ C )
  • C语言:构造类型学习
  • python基础:数据解析BeatuifulSoup,不需要考虑前端形式的一种获取元素的方法