整流电路、滤波电路及稳压电路

第七章　整流电路、滤波电路及稳压电路

知识目标

1.掌握单相桥式整流电路的结构和工作原理。

2.了解电容滤波电路和电感滤波电路的作用。

3.了解稳压电路的工作原理和特点。

4.了解集成稳压器的使用方法。

技能目标

1.掌握单相桥式整流电路。

2.掌握集成稳压器的基本使用方法和连接方法。

3.能够使用万用表测量电压，能够使用双踪示波器观察测试波形。

4.能够根据直流稳压电源框架组装直流稳压电源。

第一节　整流电路

一、整流与整流电路

利用二极管的单向导电性可以将交流电转换为直流电，这一过程称为整流，这种电路就称为整流电路。

常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。

二、单相桥式整流电路的结构和特点

单相桥式整流电路利用整流二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动直流电，其组成结构如图7－1所示。

图7－1　单相桥式整流电路

图7－1中，T_r表示电源变压器，作用是将交流电网电压u₁变成整流电路要求的交流电压；R_L是直流供电的负载电阻；4只整流二极管VD₁～VD₄依次接成电桥的形式，故称桥式整流电路。

桥式整流电路的特点是：输出电压的直流成分得到提高，脉冲成分被降低，每只整流二极管承受的最大反向电压较小，变压器的利用效率高，因此被广泛使用。

单相桥式整流电路的实现

在实际应用中，单相桥式整流电路可以用四个独立的整流二极管实现，也可以用集成器件“桥堆”来实现。

图7－2所示为单相桥式整流电路的习惯简化画法。

图7－2　单相桥式整流电路的习惯简化画法

三、单相桥式整流电路的工作原理

图7－3　单相桥式整流电路波形

在图7－3单相桥式整流电路波形中，在u的正半周时，u₂>0时，VD₁、VD₄导通，VD₂、VD₃截止，故有图示i_D1(i_D4)的波形；

同样，在u₁的负半周时，u₂<0时，VD₁、VD₄截止VD₂、VD₃导通，故有电流i_D2(i_D3)。

可见在u的正、负半周均有电流流过负载电阻R_L，且电流方向一致，综合得到u_o(i_o)的波形。

低音炮音箱

如图7－4所示，日常生活中使用的低音炮音箱，有些采用了专业的桥式整流技术，通过内置的桥式整流电路，使得低频带通电路的信号顺畅与稳定，可以使声音更加纯净。

图7－4　低音炮音箱

第二节　滤波电路

经过整流电路后的输出电压已经是单相的直流电压，但是其中含有直流和交流的成分，电压的大小仍有变化，这种直流电称为脉动直流电。对于某些工作(如蓄电池充电)，脉动电流已经可以满足要求，但是对于大多数电子设备，需要平滑的直流电，故整流电路后面都要接滤波电路，尽量减小交流成分，以减小整流电压的脉动程度，适合稳压电路的需要，这就是滤波。由此组成的电路称为滤波电路。下面介绍两类主要的滤波电路。