经典电源电路梳理学习

一、稳压电路 交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动,因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源。 (1)稳压管并联稳压电路 用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路,见下图 (a)。图中 R 是限流电阻。这个电

 一、稳压电路
  交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动,因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源
  (1)稳压管并联稳压电路
  用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路,见下图 (a)。图中 R 是限流电阻。这个电路的输出电流很小,它的输出电压等于稳压管的稳定电压值 V Z 。


  (2)串联型稳压电路
  有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。它的电路和框图见上图 (b)、(c)。它是从取样电路( R3 、 R4 )中检测出输出电压的变动,与基准电压( V Z )比较并经放大器( VT2 )放大后加到调整管( VT1 )上,使调整管两端的电压随着变化。如果输出电压下降,就使调整管管压降也降低,于是输出电压被提升;如果输出电压上升,就使调整管管压降也上升,于是输出电压被压低,结果就使输出电压基本不变。在这个电路的基础上发展成很多变型电路或增加一些辅助电路,如用复合管作调整管,输出电压可调的电路,用运算放 大器作比较放大的电路,以及增加辅助电源和过流保护电路等。
  (3)开关型稳压电路
  开关稳压电源从原理上分有很多种。它的基本原理框图见上图(d)。图中电感 L 和电容 C 是储能和滤波元件,二极管 VD 是调整管在关断状态时为 L 、 C 滤波器提供电流通路的续流二极管。开关稳压电源的开关频率都很高,一般为几~几十千赫,所以电感器的体积不很大,输出电压中的高次谐波也不多。
  它的基本工作原理是 : 从取样电路( R3 、 R4 )中检测出取样电压经比较放大后去控制一个矩形波发生器。矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管( VT )的导通和截止时间的。如果输出电压 U 0 因为电网电压或负载电流的变动而降低,就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽,于是调整管导通时间增大,使 L 、 C 储能电路得到更多的能量,结果是使输出电压 U 0 被提升,达到了稳定输出电压的目的。
  (4)集成化稳压电路
  上图(e)是一个三端稳压器电路。图中 C 是主滤波电容, C1 、 C2 是消除寄生振荡的电容 ,VD 是为防止输入短路烧坏集成块而使用的保护二极管。
  二、整流电路
  整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
  (1)半波整流
  半波整流电路只需一个二极管,见下图(a)。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电。

  (2)全波整流
  全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见上图(b)。负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。
  (3)全波桥式整流
  用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见上图( c )。负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。
  (4)倍压整流
  用多个二极管和 电容器可以获得较高的直流电压。上图(d)是一个二倍压整流电路。当 U2 为负半周时 VD1 导通, C1 被充电, C1 上最高电压可接近 1.4U2 ;当 U2 正半周时 VD2 导通, C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电,使 C2 上电压接近 2.8U2 ,是 C1 上电压的 2 倍,所以叫倍压整流电路。
  三、滤波电路
  整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。
  (1)电容滤波
  把电容器和负载并联,如下图(a),正半周时电容被充电,负半周时电容放电,就可使负载上得到平滑的直流电。


  (2)电感滤波
  把电感和负载串联起来,如上图(b),也能滤除脉动电流中的交流成分。
  (3) L 、 C 滤波
  用 1 个电感和 1 个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“ L ”,被称为 L 型,见上图(c)。用 1 个电感和 2 个电容的滤波电路因为象字母“ π ”,被称为 π 型,见上图(d),这是滤波效果较好的电路。
  (4) RC 滤波
  电感器的成本高、体积大,所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成 RC 滤波电路。同样,它也有 L 型,见上图(e); π 型,见上图(f)。


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