《医学电子学基础》课程教学资源（课件讲稿）第7章 直流电源 direct current regulated power supply

汉 第七章直流电源 direct current regulated power supply 第一节 整流电路 第二节 滤波电路 第三节 稳压电路 第四节 开关稳压电路 第五节 可控硅整流电路 HOME BACK NEXT

第七章 直流电源 direct current regulated power supply 第一节 整流电路 第二节 滤波电路 第三节 稳压电路 第四节 开关稳压电路 第五节 可控硅整流电路

直流稳压电源是将交流电转换为稳定的直流电的 装置，它一般由电源变压器、整流电路、滤波电 路和稳压电路等四部分组成。 整流电路 滤波电路 稳压电路 变压器：降压 整流： 交流变脉动直流 滤波：脉动变平滑 稳压：提高电压的稳定性和带负载能力 HOME BACK NEXT

v 直流稳压电源是将交流电转换为稳定的直流电的 装置，它一般由电源变压器、整流电路、滤波电 路和稳压电路等四部分组成。 变压器： 整流： 滤波： 稳压： 降压 交流变脉动直流 脉动变平滑 提高电压的稳定性和带负载能力 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo

泳 第一节整流电路 (rectification circuit) 整流 （rectifier):是利用二极管的单向导 电性，把交流电转换成脉动直流电的过程。 整流电路分类： 6二极管整流和可控硅整流； 6单相和多相整流； 6半波和全波整流； 6倍压及多倍压整流等。 常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、 桥式整流等。 HOME BACK NEXT

第一节 整流电路 (rectification circuit) v 整流（rectifier）：是利用二极管的单向导 电性，把交流电转换成脉动直流电的过程。 v 整流电路分类： ›二极管整流和可控硅整流； ›单相和多相整流； ›半波和全波整流； ›倍压及多倍压整流等。 常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、 桥式整流等

单相半波整流电路 工作原 汉 理 单相半波整流（half wave rectifying circuit), 电路是一种最简单 的整流电路。二极管D为理想二极管，即正向导通电阻为零，反 向电阻为无穷大。R为纯电阻负载。 D a 22OV/ 5O Hz u v2U,sinwt HOME BACK NEXT

一. 单相半波整流电路 单相半波整流（half wave rectifying circuit）电路是一种最简单 的整流电路。二极管D为理想二极管，即正向导通电阻为零，反 向电阻为无穷大。 RL为纯电阻负载。 u 2U sint 2  2 • 工作原 理

汉 W2>0时，二极管 元 2n 导通。 忽略二极管正 向压降： Uo-uz W2<0时，二极 RL 管截止，输出电 io 流为0。 u。=0 HOME BACK NEXT

u2O p 2p u2 >0 时，二极管 导通。 忽略二极管正 向压降： uo=u2 u2<0时，二极 管截止,输出电 流为0。uo=0

如图所示，u2经变为单一方向的直流电压u。 沉 V20 2 元 2元 3元8 4π wt D 导通D截止D导通D截止 半波整流电路波形图 HOME BACK NEXT

半波整流电路波形图 u2 O D 导通 2 2U p 2p 3p 4p 2 2U O D 截止 D 导通 D 截止 uo  t  t 如图所示，u2经变为单一方向的直流电压uo

·主要参数 汉 (1)输出电压平均值U。 .=玩2-U,sina-dow= 2U2≈0,45U2 元 (2)输出电流平均值I。 I。 U。 0.45U2 RL (3)输出电压脉动系数S(ripple factor)-基波峰值与输出 电压平均值之比。 2 cos 4wt 15π HOME BACK NEXT

• 主要参数 （1） 输出电压平均值Uo （2） 输出电流平均值Io L 2 L o o R 0 45U R U I .   2 2 2 0 0 45U 2U 2 U t d t 2 1 U sin . π o       p   p （3） 输出电压脉动系数S（ripple factor）--基波峰值与输出 电压平均值之比。 1 57 2U 2U 2 S 2 2 . / /   p       uo  U  t  t  t  p  p  p cos4 15 2 cos 2 3 2 sin 2 1 1 2 2

·二极管的选择蕌 汉 半波整流电路对整流二极管的参数要求：蕌 (1)最大整流电流IF 考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证 IF≥1.1I,=1.1× 0.45U2 RL (2)最大反向工作电压U。每个二极管截止时承受的最大 反向电压为 Up =v2U, 考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证 UR≥1.1Uo=1.1V2U, HOME BACK NEXT

• 二极管的选择 半波整流电路对整流二极管的参数要求：  （1） 最大整流电流IF。 考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证 L 2 F D R 0 45U I 1 1I 1 1 .  .  .  （2） 最大反向工作电压UR。每个二极管截止时承受的最大 反向电压为 UD  2U2 考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证 R D U2 U  1.1U  1.1 2

【例7-1】半波整流电路如图所示，已知变压器次级电压 U2=30V,R=1002,电源频率50Hz。试问 (1)负载电阻R上的电压平均值和电流平均值各是多少？ (2)若电网电压的波动范围为±10%，二极管承受的最大反 向电压和流过的最大电流平均值各是多少？ 220V 5OHz lo HOME BACK NEXT

【例7-1】半波整流电路如图所示，已知变压器次级电压 U2=30 V，RL=100 Ω，电源频率f=50 Hz。试问 （1）负载电阻RL上的电压平均值和电流平均值各是多少？ （2）若电网电压的波动范围为±10%，二极管承受的最大反 向电压和流过的最大电流平均值各是多少？

二.单相全波整流电路 汉 full wave rectifying circuit 元 2元 U21 220 V RL 50 Hz 33 Uo U22 D2 HOME BACK NEXT

二. 单相全波整流电路 full wave rectifying circuit u2 O p 2p -+