山东大学：《医学电子学基础》课程电子教案（PPT课件）第六章 直流稳压电源

第六章直流稳压电源

第六章 直流稳压电源

许多电子仪器和设备都需要稳定的直流 电源供电。除少数使用化学电源外，绝大多 数是由交流电网供电，这就需要将交流电转 换为稳定的直流电。 直流稳压电源就是完成这种转换的装置， 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

许多电子仪器和设备都需要稳定的直流 电源供电。除少数使用化学电源外，绝大多 数是由交流电网供电，这就需要将交流电转 换为稳定的直流电。 直流稳压电源就是完成这种转换的装置， 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

(1)变压 (2)整流 (3)滤波 (4)稳压 交流 本本 负载 电源 ()电源变压器：将交流电源电压变换为符合整流需要的 交流电压； (2)整流电路：将交流电压变换为单向脉动直流电压； (3)滤波电路：滤掉整流电压中的交流成分，输出平滑的 直流电压； (4)稳压电路：在交流电源电压波动或负载变动时，保证 输出稳定的电压

(1)电源变压器：将交流电源电压变换为符合整流需要的 交流电压； (2)整流电路：将交流电压变换为单向脉动直流电压； (3)滤波电路：滤掉整流电压中的交流成分，输出平滑的 直流电压； (4)稳压电路：在交流电源电压波动或负载变动时，保证 输出稳定的电压

主要内容 第一节整流滤波电路 第二节晶体管稳压电路 第三节直流电压变换器 第四节可控硅

主要内容 第一节 整流滤波电路 第二节 晶体管稳压电路 第三节 直流电压变换器 第四节 可控硅

第一节整流滤波电路 一.整流电路 整流(rectification circuit)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。常见的整流电路有半波、 全波、桥式和倍压整流等几种形式

第一节 整流滤波电路 一. 整流电路 整流(rectification circuit)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。常见的整流电路有半波、 全波、桥式和倍压整流等几种形式

1.半波整流电路 半波整流电路(half-wave rectifier)由变压器B、二极管 D和负载R组成，变压器副边 输出的交流电压为u2。当副边 电压为正半周(0~π)时，a端 为正，b端为负，加于二极管 D的电压为正向电压，二极管 RL 导通，电流i的方向由a经D、 R流回到b点。当负半周时 (T~2T),b端为正，a端为负， 这时加于D的电压为反向电压， 二极管截止，负载R上无电流 通过

1. 半波整流电路 半波整流电路(half-wave rectifier)由变压器 B、二极管 D和负载RL组成，变压器副边 输出的交流电压为u2。当副边 电压为正半周(0 ~π)时，a端 为正，b端为负，加于二极管 D的电压为正向电压，二极管 导通，电流i的方向由a经D、 RL流回到b点。当负半周时 (π~2π)，b端为正，a端为负， 这时加于D的电压为反向电压， 二极管截止，负载RL上无电流 通过

可见，半波整流电路只在 正半周时才有电流通过负载， 负半周无电流通过，其波形如 图所示。 理论上可以证明，该电路 0 3 输出平均直流电压Uod为： Uoa=0.45U2,U2为变压器次 级电压有效值。整流二极管所 承受的最大反向电压为： (6) 2W2U2 2万 3 该电路简单，但整流效率 低，输出电压波动大，目前已 用得较少

可见，半波整流电路只在 正半周时才有电流通过负载， 负半周无电流通过，其波形如 图所示。 理论上可以证明，该电路 输出平均直流电压Uod为： Uod=0.45U2，U2为变压器次 级电压有效值。整流二极管所 承受的最大反向电压为： 该电路简单，但整流效率 低，输出电压波动大，目前已 用得较少。 2 2 2U

2.桥式整流电路(bridge rectifier) 由四个二极管接成电桥形式，故称桥式整流。 在变压器副边电压的正半周，D1、D3导通，D2、 D,截止，电流方向如红色箭头所示。在电压的负 半周时，电流2方向如蓝色箭头所示

2. 桥式整流电路(bridge rectifier) 由四个二极管接成电桥形式，故称桥式整流。 在变压器副边电压的正半周，D1、D3导通，D2、 D4截止，电流i1方向如红色箭头所示。在电压的负 半周时，电流i2方向如蓝色箭头所示。 i1 i2

在交流电压u2的一个 周期内，二极管D1、D3和 D2、D4轮流导通和截止， 在负载R上就得到了一个 单方向的全波脉动电压和 2 3万 0 电流。 该电路输出的平均 直流电压Uod为： Uod=0.9U2 而每个二极管所承受的最 大反向电压为√2U2,通 3元 4元 过的电流为负载电流l的 一半

在交流电压u2的一个 周期内，二极管D1、D3和 D2、D4轮流导通和截止， 在负载RL上就得到了一个 单方向的全波脉动电压和 电流。 该电路输出的平均 直流电压Uod为： Uod=0.9U2 而每个二极管所承受的最 大反向电压为 ，通 过的电流为负载电流IL的 一半。 2U2

桥式整流电路的输出电压脉动程度比半 波整流电路小得多，输出电压和电流的平均 值也比半波整流电路提高了一倍，而二极管 所承受的最大反向电压仅为半波整流的一半， 因此，桥式整流电路得到了广泛的应用。 诊断用X线机的X线管所需的最高管电压 为100~150kV,都设有高压整流电路，大多 采用四只高压硅堆组成的桥式高压整流器

桥式整流电路的输出电压脉动程度比半 波整流电路小得多，输出电压和电流的平均 值也比半波整流电路提高了一倍，而二极管 所承受的最大反向电压仅为半波整流的一半， 因此，桥式整流电路得到了广泛的应用。 诊断用X线机的X线管所需的最高管电压 为100~150kV，都设有高压整流电路，大多 采用四只高压硅堆组成的桥式高压整流器