3.10__ 整流与稳压
一、 实验目的
1. 熟悉三端式集成稳压器的主要性能;
2. 掌握变压器变压,桥式整流,电容滤波,三端式集成稳压器稳压的小功率直流稳压源的设计;
3. 学会稳压电源的调试与测量方法。
二、 实验原理
直流稳压电源一般由电源变压器,整流,滤波和稳压电路等四部分组成。
电压变压器是将电网220V的交流电压变为所需要的电压值送入整流电路,整流电路再将交流电压变成脉动的直流电压。滤波电路是将脉动的直流电压的纹波加以滤除,得到平滑的直流电压。稳压电路的作用是当电网电压波动,负载和温度变化时,能维持输出直流电压的稳定。
1. 桥式整流电路
利用二极管的单向导电特性,将交流电压变换为单向脉动直流电的电路,称为整流电路。如图3-10-1所示。
图中,Tr为电源变压器,它将电网交流电压V1变成整流所需的交流电压V2。接成电桥形式的二极管D1~D4为整流元件,也可用整流桥堆代替,原理相同。RL为整流电路的负载电阻,其两端的电压Vo为整流输出电压。
由原理可知,V2的正,负半周都有整流电流流过负载。因此,该电路常又称作全波桥式整流电路。
其整流输出电压的平均值,我们可求出,即 _ 3-10-1
相应地,二极管的平均电流
__________________________________________ 3-10-2
二极管在截止时所承受的最大反向电压
__________________________________________________ 3-10-3
我们在选用整流二极管时,其最大整流电流和最高反向电压应分别大于以上两式计算出的ID和VRM值。
如果是选择桥堆,我们则应关心最大工作电流和最大反压,反压值计算同上式,但电流是指能提供给负载的最大电流,应高于计算值。
2. 滤波电路
一般较常采用的是电容滤波电路,电路如图3-10-2所示,输出电压波形图反映的是电路稳态时的结果。
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从波形图上可以看出,要保持一定的输出电压,或输出纹波较小,其放电时间常数应足够大,要满足关系式
_______ ______________________ 3-10-4
式中T和f为电网电压的周期和频率,频率通常为50Hz。输出电压与输入电压之间一般可取_ Vo≈1.2V2______________________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________
3.集成三端稳压器
集成三端稳压器具有体积小,外围元件少,调整简单,使用、方便且性能好,稳定性高,价格便宜等优点,因而获得越来越广泛的应用。
常见的有固定式和可调式两类集成三端稳压器,内部多以串联型稳压电路为主,加上适当的过流,过热等保护电路。一般固定式较便宜,可调式较贵些,性能也好些,功率相对也较大。