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簡單直流降壓電路圖

發布時間: 2020/11/6 11:04:16

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  直流降壓電路常用在各種電源适配器中,它可以将220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電的裝置,它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成。一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩壓電路所組成,基本框圖如下:

  圖1 直流穩壓電源的原理框圖和波形變換圖


  1、降壓部分

  電源變壓器是降壓變壓器,它的作用是将220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器的變比由變壓器的副邊按比例确定,變壓器副邊與原邊的功率比為P2/P1=n,式中n是變壓器的效率。


  2、整流部分

  該設計采用單相橋式整流電路。其由四隻二極管組成,其構成原則就是保證在變壓器副邊電壓u的整個周期内,負載上的電壓和電流方向始終不變。為達到這一目的,需要在Uz的正、負半周内正确引導流向負載的電流,使其方向不變,設變壓器副邊兩端分别為a和b,則a為“+”b為“一”時應有電流流出a點,a為“一”b為“+”時應有電流流入a點;相反,a為“+”b為“一”時應有電流流入b點,因而a和b點均應接兩隻二極管,以引導電流,具體電路原理如圖2所示。

  圖2 單相橋式整流電路


  如果橋式整流電路變壓器副邊中點接地,就應将兩個負載電阻相連接且連接中點接地。根據橋式整流電路的工作原理,當a點為“+”b點為“一”時,Dl、D3導通,D2、D4截止,U01=U2,U02=一U2;而當b點為“+”a點為“一”時,D2、D4導通,D1、D3截止,U01=一U2,U02=U2,這樣兩個負載上就分别獲得正、負電壓。


  若設變壓器副邊電壓u2=U2sinwt,U2為其有效值。當u2為正半周時,電流由a點流出,經Dl、RL、D3流入b點,因而負載電阻RL上的電壓等于變壓器副邊電壓,即uo=u2,D2和D4管承受的反向電壓為一u2。當u2為負半周時,電流由b點流出,經D2、RL、D4流入a點,負載電阻RL上的電壓等于一u2,即uo=一u2,D1、D3承受的反向電壓為u2。這樣,由于D1、D3和D2、D4兩對二極管交替導通,緻使負載電阻RL上在u2的整個周期内都有電流通過,而且方向不變,則輸出電壓uo=|U2sinwt|。


  3、濾波電路

  經過整流後的直流電幅值變化很大,會影響電路的工作性能。可利用電容的“通交流,隔直流”的特性,在電路中并人兩個并聯電容作為電容濾波器,濾去其中的交流成分。


  電容濾波電路是最常見也是最簡單的濾波電路,在整流電路的輸出端(即負載電阻兩端)并聯一個電容即構成電容濾波電路。濾波電容容量較大,因此一般均采用電解電容,在接線時要注意電解電容的正負極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用,使輸出電壓趨于平滑。如果将兩個濾波電容相連接,且連接點接地,就可同時得到輸出電壓平滑的正負電源。


  在理想情況下,變壓器副邊無損耗,二極管導通電壓為零,所以電容兩端電壓相等。而當其上升到峰值後開始下降,電容便通過負載電阻放電,其電壓也開始下降,趨勢與電容兩端電壓基本相同。但是由于電容按指數規律放電,所以當其下降到一定數值後,電容将繼續通過負載放電,電容兩端電壓按指數規律緩慢下降。


來源:電子發燒友網

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