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直流穩(wěn)壓電源工作原理及電路構(gòu)成-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2021-09-02 

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直流穩(wěn)壓電源工作原理及電路構(gòu)成-KIA MOS管


直流穩(wěn)壓電源功能

直流穩(wěn)壓電路,是將交流電變壓,整流,濾波,穩(wěn)壓的過程。介紹電路之前,先簡(jiǎn)單說下主要用到的元器件。


1.電阻

電阻的作用是阻礙線路上電流的流動(dòng),可以用作分壓,負(fù)載等用途。


2.電容

電容的特點(diǎn)是只有在充電時(shí),電流才能從它上面流過。所以直流電無法通過。而交流電是隨著時(shí)間改變著大小和方向,電容器連接在交流電源上,電容器就會(huì)連續(xù)的充電和放電,所以電路中就會(huì)流過與交流電變化一致的充電放電電流。


3.電感

電感能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍?,并能在磁?chǎng)中儲(chǔ)存能量。電感的特性與電容相反,它阻交流同直流。


4.二極管

二極管具有單向?qū)щ娦?,在正向電壓作用下?dǎo)通阻值很小,反向電壓作用下,電阻極大。


5.變壓器

利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,用作升降電壓,匹配阻抗等。


直流穩(wěn)壓電源的電路構(gòu)成

變壓

將正弦工頻交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉嫌秒娫O(shè)備所需要的正弦工頻交流電壓


整流電路

利用二極管單向?qū)ǖ奶匦?,可以做成整流電路?/span>

(1)半波整流

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路

交流電壓u1經(jīng)過變壓器變壓為u2。當(dāng)交流電壓在正半周時(shí),VD受到正向電壓作用導(dǎo)通,電流經(jīng)過負(fù)載RL產(chǎn)生輸出電壓u0。


在交流電壓負(fù)半周時(shí),VD受到反向電壓作用不能導(dǎo)通,RL上無輸出電壓,這樣就將交流電的波形就變?yōu)橄聢D所示。


直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


(2) 橋式整流

橋式整流克服了半波整流波形不連續(xù)的缺點(diǎn),由四個(gè)二極管構(gòu)成電橋。如下圖

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


在交流電壓正半周時(shí),VD1導(dǎo)通,VD3導(dǎo)通。所以電流從a點(diǎn)經(jīng)VD1再到c點(diǎn),流過負(fù)載Rl,通過VD3流回b。


而在電壓負(fù)半周時(shí),VD2與VD4導(dǎo)通,電流從b點(diǎn)流經(jīng)VD2,經(jīng)過c點(diǎn),流過負(fù)載,通過VD4流回a點(diǎn)。這樣無論輸入端在正半周還是負(fù)半周,輸出端都是單一的方向。如下圖


直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


濾波電路

經(jīng)過整流電路處理的電壓波形仍然波動(dòng)較大,并不是我們所希望的直流波形。所以我們要對(duì)其進(jìn)行濾波處理,過濾其中的脈動(dòng)部分,盡量減小輸出電壓中交流的分量,使波形平滑。


我們要利用電容與電感的特性達(dá)到濾波的目的。


電容濾波

適用負(fù)載電流較小的場(chǎng)合


直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


在t=0時(shí)刻,假設(shè)橋式整流電路能在這個(gè)瞬間導(dǎo)通,電流經(jīng)過橋式電路,在為電容C充電的同時(shí),流過負(fù)載RL。


在u2達(dá)到*大值,下圖中的a點(diǎn),u2下降,當(dāng)uc>u2時(shí),VD1,VD3反向截止,此時(shí)C向負(fù)載RL放電,直到下個(gè)周期當(dāng)u2上升,到達(dá)b點(diǎn)的時(shí)刻,u2>uc,V2與V4導(dǎo)通,u2再次向電容C充電,負(fù)載上的輸出增大。從波形圖上看,波形的波紋顯著平滑了。波形圖如下

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


電感濾波

適用于負(fù)載電流較大的場(chǎng)合

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


電感直流阻抗小,但交流阻抗很大。利用這一特性,我們可以將整流后波形中的交流部分濾除,從而達(dá)到使波形平滑的目的。


LC濾波電路

我們?cè)陔姼袨V波電路負(fù)載RL上并聯(lián)一個(gè)電容C以增加濾波效果,可以使我們得到較大輸出電流的同時(shí)減小電壓波動(dòng)。


穩(wěn)壓電路

可以采用集成三端式穩(wěn)壓器,集成穩(wěn)壓器具有輸出電流大,輸出電壓高,體積小,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。其中78XX為固定電壓、正電壓輸出。79XX為固定電壓、負(fù)電壓輸出。


基本應(yīng)用電路如下圖。

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路




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