單相整流及電容濾波電路

會(huì)計(jì)學(xué)1單相整流及電容濾波電路2.工作原理u2ωtOuOωtOωtOiO輸入電壓輸出電壓輸出電流設(shè)(a)二極管D1~D4性能理想(b)uOTr++u1RLiD1D4+–D1D3D2u2iD2iOab––第1頁(yè)/共23頁(yè)ωtOuD1uD3,ωtOiD1iD3,u2ωtO輸入電壓二極管D1、D3電流二極管D1、D3電壓uOTr++u1RLiD1D4+–D1D3D2u2iD2iOab––第2頁(yè)/共23頁(yè)3.主要性能指標(biāo)

(1)整流輸出直流電壓

u2ωtOuOωtO因?yàn)檩敵鲭妷狠敵鲋绷麟妷旱?頁(yè)/共23頁(yè)(2)輸出電壓紋波因數(shù)

定義式中Uor——輸出電壓中各次諧波電壓有效值的總和UO——輸出電壓的平均值第4頁(yè)/共23頁(yè)對(duì)于全波整流電路由于故第5頁(yè)/共23頁(yè)(3)整流二極管的正向平均電流

(4)整流二極管的最高反向電壓uOTr++u1RLiD1D4+–D1D3D2u2iD2iOab––第6頁(yè)/共23頁(yè)10.2.2

電容濾波電路+_uOTru2+_u1+_D1D2D4D3RLC第7頁(yè)/共23頁(yè)(1)當(dāng)C=0時(shí)1.工作原理Tr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C––輸入電壓π2π3π4πu2ωtO第8頁(yè)/共23頁(yè)π2π3π4πu2ωtO輸入電壓輸出電壓波形橋式整流電路輸出電壓Tr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO––uOπO2π3π4πωt第9頁(yè)/共23頁(yè)輸出電壓波形由于電容器的充電時(shí)間常數(shù)(2)當(dāng)C≠0、RL=∞時(shí)uOπO2π3π4πωtTr+–+u1D4+D1D3D2u2uO+C––roπ2π3π4πu2ωtO輸入電壓第10頁(yè)/共23頁(yè)(3)當(dāng)C≠0、RL≠∞時(shí)電容器的充電時(shí)間常數(shù)輸出電壓π2π3π4πu2ωtO輸入電壓Tr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C––roπO2π3π4πωtuOuC,uO=uCu2第11頁(yè)/共23頁(yè)輸出電壓π2π3π4πu2ωtO輸入電壓Tr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C––roπO2π3π4πωtuOuC,當(dāng)C充電到最高點(diǎn)時(shí)C將通過(guò)RL開(kāi)始放電二極管D1、D3將截止第12頁(yè)/共23頁(yè)電容器的放電時(shí)間常數(shù)由于2較大，放電比較緩慢Tr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C––π2π3π4πu2ωtO輸出電壓πO2π3π4πωtuOuC,ro第13頁(yè)/共23頁(yè)當(dāng)|u2|>uC時(shí)C又開(kāi)始充電，直到最大值。二極管D2、D4導(dǎo)通π2π3π4πu2ωtOTr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C––ro輸出電壓πO2π3π4πωtuOuC,第14頁(yè)/共23頁(yè)ωt輸出電壓波形π2π3π4πu2ωtO輸入電壓Tr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C––roC放電C充電D截止D導(dǎo)通πO2π3π4πuOuC,第15頁(yè)/共23頁(yè)2．電容濾波電路的外特性及主要參數(shù)估計(jì)

(1)電容濾波電路的外特性0.9U2C=0C小C大Tr+–+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C––iOuOiOO第16頁(yè)/共23頁(yè)a.當(dāng)iO一定時(shí)，C越小，UO(AV)越小，紋波越大。b.當(dāng)C一定時(shí)，iO越大,UO(AV)越小。外特性特點(diǎn)電容濾波電路適用于負(fù)載電流比較小或負(fù)載基本不變的場(chǎng)合。結(jié)論：外特性差0.9U2C=0C小C大uOiOO第17頁(yè)/共23頁(yè)(3)輸出電流平均值

(2)輸出電壓平均值一般取若≥第18頁(yè)/共23頁(yè)(4)

整流二極管的平均電流(b)

二極管導(dǎo)通時(shí)，有沖擊電流(a)

比無(wú)濾波電容時(shí)的平均電流大二極管電流的特點(diǎn)ωtπO2π3πOωtuCuOiDiD1iD3iD2iD4IDMuCuO流過(guò)二極管電流波形電壓波形第19頁(yè)/共23頁(yè)放電時(shí)間常數(shù)越大，θ越小，沖擊電流越大。(c)沖擊電流與二極管的導(dǎo)通角θ(θ<)有關(guān)πO2π3πωtOωtuCuOiDiD1iD3iD2iD4IDMuCuO(5)整流二極管的最高反向電壓

第20頁(yè)/共23頁(yè)3．π型濾波電路R++–C1C2uIuORL+–+L++–C1C2uIuORL+–+LC—π型濾波電路RC—π型濾波電路第21頁(yè)/共23頁(yè)在圖示電烙鐵供電電路中，試分析以下幾種情況各屬于什么供電電路？輸出電壓多高？哪種情況下電烙鐵溫度最低？為什么？(1)S