1、 名 師 課 堂直流穩(wěn)壓電源的組成框圖如示。 (1)電源變壓器 將交流電網(wǎng)提供的220伏特交流電壓變換到電子電路所需要的交流電壓,同時還可起到直流電源與電網(wǎng)的隔離作用。(2)整流部分 將變壓器變換后的交流電壓變?yōu)閱蜗虻拿}動電壓(脈動直流)。(3)濾波部分 成份很小的對整流部分輸出的脈動直流平滑處理 ,使之成為一個含紋波直流電壓。(4)穩(wěn)壓部分 將濾波輸出的直流電壓進行調(diào)節(jié),以維持輸出電壓的基本穩(wěn)定。由于濾波后輸出直流電壓受溫度、負載、電網(wǎng)電壓波動等因素的影響很大，所以要設(shè)置穩(wěn)壓電路。 名 師 課 堂61 整流與濾波電路 將交流電變換成單向脈動直流的過程稱為整流。濾除交流成份，保留或提高直流成份

2、的過程叫濾波。具有整流、濾波的電路稱為整流、濾波電路。 名 師 課 堂611 整流電路單相半波整流電路在的正半周，A點為正，B點為負，二極管外加正向偏置電壓，因而處于導(dǎo)通狀態(tài)。電流從A點流出，經(jīng)過二極管VD、負載電阻流入B點。在的負半周，二極管外加反向偏置電壓，因而處于截止?fàn)顟B(tài)，回路中無電流。輸出電壓的波形如圖6-4所示。因為整流輸出電壓僅為交流輸入電壓的一半，故稱半波整流。工作原理 名 師 課 堂負載上的直流電壓負載上的直流電壓是指一個周期內(nèi)的平均值。其值為式中,為變壓器次級交流電壓的有效值。單相半波整流的特點是，電路簡單，使用的器件少，但是輸出電壓脈動大，且整流效率低，僅40%左右，因此只

3、能用于小功率以及對輸出電壓波形和整流效率要求不高的設(shè)備。 名 師 課 堂2單相橋式整流電路橋式整流電路如圖 名 師 課 堂工作原理 在交流輸入電壓的正半周期，a端為正，b端為負，即a點的電位比b點高。這時，二極管VD1、VD3正偏導(dǎo)通，二極管VD2、VD4反偏截止，電流以a（正）VD1VD3b（負）的路徑流通，如圖6-7(a)。這時，負載RL上得到一個上正下負的半波電壓，如圖6-8（b）所示。在交流輸入電壓的負半周期, b端為正，a端為負，b點的電位變高, 二極管VD2、VD4正偏導(dǎo)通, VD1、VD3反偏截止，電流以b（正）VD2VD4a（負）的路徑流通，如圖6-7(b)所示。同樣，在負載R

4、L上也得到一個上正下負的半波電壓，如圖6-8（b）。 這樣在負載電阻R上無論正半周期時，還是負半周期時，都有同一方向的電流流過RL。四個二極管中，兩個輪流導(dǎo)通，在負載上得到全波脈動的直流電壓和電流，如圖6-8(a)、 (b)所示。直流輸出電壓輸出半波時，已知直流輸出電壓為 。由于單相橋式整流輸出為兩個半波（即全波），所以其輸出電壓為 橋式整流電路交流輸入電壓的正負半周均被利用，直流輸出電壓高。而且每半周內(nèi)變壓器次級繞組都有電流流過，變壓器利用效率高。所以在儀器儀表、通訊、控制裝置等設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛。612 電容濾波電路無論哪種整流電路，它們的輸出電壓都含有較大的脈動成分，遠遠不能無論哪種整流

5、電路，它們的輸出電壓都含有較大的脈動成分，遠遠不能滿足我們的要求，因此需要采取措施，盡量降低輸出電壓中的脈動成分，保留其中的直流成分，使輸出電壓更加平滑，接近直流電壓（圖6-9）。濾波電路即能完成此工作。常見的濾波電路濾波電路直接接在整流電路后面，一般由電容、電感和電阻按照一定的方式組合而成。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波等，其結(jié)構(gòu)如圖6-10所示。 電容濾波電路工作原理 （1）充電 當(dāng)變壓器次級電壓處于正半周，且時，二極管VD1、VD3正偏導(dǎo)通，VD2、VD4反偏截止，此時整流電流對電容C充電，電路如圖6-12(a)所示。如圖6-13（c）中的oa段。到時刻，電容器上電壓接近交

6、流電壓的最大值，極性上正下負。（2）放電 經(jīng)過時刻后，按正弦規(guī)律迅速下降直到時刻，此時，二極管VD1、VD3承受反向電壓也截止。電容器C經(jīng)放電，放電回路如圖6-12（b）所示。如果放電速度緩慢，則不能迅速下降，如圖6-13(c)中ab段所示。(3)再次充、放電 在的負半周，沒有電容器C時，二極管VD2、VD4應(yīng)該在時刻導(dǎo)通，但由于此時，迫使VD2、VD4處于反偏截止?fàn)顟B(tài)，直到時刻上升到大于時，VD2、VD4才導(dǎo)通，整流電流向電容器C再度充電到最大值，如圖6-13(c)中bc段。然后又按正弦規(guī)律下降，當(dāng)時,比較器輸出高電平，即:當(dāng) 時，比較器輸出低電平，即: 故調(diào)整管VT的基極電壓是高、低電平交

7、替的脈沖波形，如圖6-25所示。當(dāng)為高電平時，調(diào)整管VT飽和導(dǎo)通；當(dāng)為低電平時，調(diào)整管VT截止，即，調(diào)整管VT處于開關(guān)狀態(tài)，故其發(fā)射極電位也是高、低電平交替的脈沖波形。但是，經(jīng)過續(xù)流濾波后，在負載上得到的是比較平滑的直流電壓，如圖6-25所示。工作過程 假設(shè)由于電網(wǎng)電壓或負載電流的變化使輸出電壓升高，則經(jīng)過取樣電路以后得到的取樣電壓也隨之升高，此電壓與基準(zhǔn)電壓比較以后再放大得到的電壓也將升高，送到比較器的反相輸入端，由圖6-25的波形圖可見，當(dāng)升高時，由波形可以看出，三角波振蕩器輸出高于的部分時間縮短將使開關(guān)調(diào)整管基極電壓的波形中高電平的時間縮短，而低電平的時間增大，于是調(diào)整管在一個周期中飽和

8、導(dǎo)電的時間減小，截止的時間增加，則其發(fā)射極電壓脈沖波形的占空比減小，從而使輸出電壓的平均值減小，最終保持輸出電壓基本不變。工程應(yīng)用實際應(yīng)用中，把開關(guān)電源中的控制回路、電壓調(diào)整器和保護電路等制作在一起，稱為開關(guān)電源集成控制器。有些開關(guān)電源控制器把開關(guān)調(diào)整管也集成在一起，減少了器件的引線端子數(shù)，使用十分方便。如圖6-27所示為TOP Switch系列三端開關(guān)電源集成控制器，圖(a)是外形圖，與三端穩(wěn)壓器相似，圖(b)是內(nèi)部組成方框圖。開關(guān)管VT為MOS管，它的源極S和漏極D分別為端子2和端子3。端子1稱為控制端C，用以輸入從開關(guān)電源輸出端得到的取樣電壓。該器件的基本工作原理是用輸入取樣電壓與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓(5.7V)進行比較，并通過脈寬調(diào)制(PWM)比較器控制開關(guān)管導(dǎo)通時間來穩(wěn)定輸出電壓。該器件的各種保護作用是通過關(guān)斷調(diào)整管VT來達到的。從0V起連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)定輸出電壓的電路為了取得接近0V的低電壓輸出，可在電路中接一負電壓，電路如圖6-29所示。電阻一端接在-1