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工程師整理的常見電源電路:穩(wěn)壓、整流、濾波

發(fā)布時間:2013-07-29 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng) 責(zé)任編輯:Cynthiali

【導(dǎo)讀】一位工程師整理的常見電源電路學(xué)習(xí)和查詢資料,整理了常見電源電路,包括各種穩(wěn)壓電路、各種整流電路、各種濾波電路,非常清楚明了哦!

穩(wěn)壓電路(穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、開關(guān)型穩(wěn)壓電路、集成化穩(wěn)壓電路)、整流電路(半波整流、全波整流、全波橋式整流、倍壓整流)、濾波電路(電容濾波、電感濾波、L C 濾波、RC 濾波)。

一:穩(wěn)壓電路

交流電網(wǎng)電壓的波動和負(fù)載電流的變化都會使整流電源的輸出電壓和電流隨之變動,因此要求較高的電子電路必須使用穩(wěn)壓電源。

(1)穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路

用一個穩(wěn)壓管和負(fù)載并聯(lián)的電路是最簡單的穩(wěn)壓電路,見下圖 (a)。圖中 R 是限流電阻。這個電路的輸出電流很小,它的輸出電壓等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值 V Z 。

穩(wěn)壓電路

(2)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

有放大和負(fù)反饋作用的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的穩(wěn)壓電路。它的電路和框圖見上圖 (b)、(c)。它是從取樣電路( R3 、 R4 )中檢測出輸出電壓的變動,與基準(zhǔn)電壓( V Z )比較并經(jīng)放大器( VT2 )放大后加到調(diào)整管( VT1 )上,使調(diào)整管兩端的電壓隨著變化。如果輸出電壓下降,就使調(diào)整管管壓降也降低,于是輸出電壓被提升;如果輸出電壓上升,就使調(diào)整管管壓降也上升,于是輸出電壓被壓低,結(jié)果就使輸出電壓基本不變。在這個電路的基礎(chǔ)上發(fā)展成很多變型電路或增加一些輔助電路,如用復(fù)合管作調(diào)整管,輸出電壓可調(diào)的電路,用運算放 大器作比較放大的電路,以及增加輔助電源和過流保護電路等。

(3)開關(guān)型穩(wěn)壓電路

開關(guān)穩(wěn)壓電源從原理上分有很多種。它的基本原理框圖見上圖(d)。圖中電感 L 和電容 C 是儲能和濾波元件,二極管 VD 是調(diào)整管在關(guān)斷狀態(tài)時為 L 、 C 濾波器提供電流通路的續(xù)流二極管。開關(guān)穩(wěn)壓電源的開關(guān)頻率都很高,一般為幾~幾十千赫,所以電感器的體積不很大,輸出電壓中的高次諧波也不多。

它的基本工作原理是 : 從取樣電路( R3 、 R4 )中檢測出取樣電壓經(jīng)比較放大后去控制一個矩形波發(fā)生器。矩形波發(fā)生器的輸出脈沖是控制調(diào)整管( VT )的導(dǎo)通和截止時間的。如果輸出電壓 U 0 因為電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流的變動而降低,就會使矩形波發(fā)生器的輸出脈沖變寬,于是調(diào)整管導(dǎo)通時間增大,使 L 、 C 儲能電路得到更多的能量,結(jié)果是使輸出電壓 U 0 被提升,達(dá)到了穩(wěn)定輸出電壓的目的。

(4)集成化穩(wěn)壓電路

上圖(e)是一個三端穩(wěn)壓器電路。圖中 C 是主濾波電容, C1 、 C2 是消除寄生振蕩的電容 ,VD 是為防止輸入短路燒壞集成塊而使用的保護二極管。

二、整流電路

整流電路是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮兂蓡蜗蛎}動直流電的電路。

(1)半波整流

半波整流電路只需一個二極管,見下圖(a)。在交流電正半周時 VD 導(dǎo)通,負(fù)半周時 VD 截止,負(fù)載 R 上得到的是脈動的直流電

整流電路

(2)全波整流

全波整流要用兩個二極管,而且要求變壓器有帶中心抽頭的兩個圈數(shù)相同的次級線圈,見上圖(b)。負(fù)載 R L 上得到的是脈動的全波整流電流,輸出電壓比半波整流電路高。

(3)全波橋式整流

用 4 個二極管組成的橋式整流電路可以使用只有單個次級線圈的變壓器,見上圖( c )。負(fù)載上的電流波形和輸出電壓值與全波整流電路相同。

(4)倍壓整流

用多個二極管和 電容器可以獲得較高的直流電壓。上圖(d)是一個二倍壓整流電路。當(dāng) U2 為負(fù)半周時 VD1 導(dǎo)通, C1 被充電, C1 上最高電壓可接近 1.4U2 ;當(dāng) U2 正半周時 VD2 導(dǎo)通, C1 上的電壓和 U2 疊加在一起對 C2 充電,使 C2 上電壓接近 2.8U2 ,是 C1 上電壓的 2 倍,所以叫倍壓整流電路。

三、濾波電路

整流后得到的是脈動直流電,如果加上濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分,就可得到平滑的直流電。

(1)電容濾波

把電容器和負(fù)載并聯(lián),如下圖(a),正半周時電容被充電,負(fù)半周時電容放電,就可使負(fù)載上得到平滑的直流電。

濾波電路

(2)電感濾波

把電感和負(fù)載串聯(lián)起來,如上圖(b),也能濾除脈動電流中的交流成分。

(3) L 、 C 濾波

用 1 個電感和 1 個電容組成的濾波電路因為象一個倒寫的字母“ L ”,被稱為 L 型,見上圖(c)。用 1 個電感和 2 個電容的濾波電路因為象字母“ π ”,被稱為 π 型,見上圖(d),這是濾波效果較好的電路。

(4) RC 濾波

電感器的成本高、體積大,所以在電流不太大的電子電路中常用電阻器取代電感器而組成 RC 濾波電路。同樣,它也有 L 型,見上圖(e); π 型,見上圖(f)。
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