整流、濾波、穩壓電路原理,

一、 整流與濾波電路

整流電路的任務是利用二極體的單向導電性，把正、負交變的50Hz電網電壓變成單方向脈動的直流電壓。

整流電路只是將交流電變換為單方向的脈動電壓和電流，由於後者含有較大的交流成分，通常還需在整流電路的輸出端接入濾波電路，以濾除交流分量，從而得到平滑的直流電壓。

由波形可知：

1.開關S打開時，電容兩端電壓為變壓器付邊的最大值

。

2 .開關S閉合，即為電容濾波電阻負載，當變壓器付邊電壓大於電容上電壓時 ，電容充電，輸出電壓升高，當

時電容放電，輸出下降。如此充電快，放電慢的不斷反覆，在負載上將得到比較平滑的輸出電壓。當負載電阻越大時，放電越慢，紋波電壓越小，負載電阻小時，放電快，紋波大，而且輸出電壓低。

為此有三種情況下的輸出電壓估算值：

1)電容濾波，負載開路時

。

2)無電容濾波，電阻負載時，輸出電壓平均值為：

。

3)電容濾波，電阻負載時通常用下式進行估算 ，通常按

估算。

為確保二極體安全工作，要求：不同電子設備要求其電源電壓的平滑程度不同，為此可採用不同的濾波電路。常見的有電容濾波、電感濾波和複式濾波電路(兩個或兩個以上濾波元件組成)。

二、線性串聯型穩壓電路

整流濾波後的電壓是不穩壓的，在電網電壓或負載變化時，該電壓都會產生變化，而且紋波電壓又大。所以，整流濾波後，還須經過穩壓電路，才能使輸出電壓在一定的範圍內穩定不變。

1.穩壓電路(電源)的主要性能指標

輸出的穩定電壓值Vo，最大輸出電流Imax，輸出紋波電壓V～，穩壓係數(電壓調整率) ， 該值越小，穩定性越好

。

輸出電阻(內阻) ，

，內阻越小越好。

2.串聯型穩壓電路的基本結構基本思路：

串聯型：

當輸入電壓(VI)改變時，能自動調節(VCE)電壓的大小，使輸出電壓(Vo)保持恆定。例如：VIVo經取樣和放大電路後IBVCEVo

串聯型穩壓電路基本結構：

VI是整流濾波後的電壓，T為調整管，A為比較放大電路，VREF為基準電壓，它由穩壓管Dz與限流電阻R構成。R1與R2組成反饋網絡，是用來反映輸出電壓變化的取樣環節。

電路也可以改畫成以下形式，以便看圖方便。

如把串聯穩壓電路看作反饋放大器(輸入為VI，輸出為Vo)，則這種電路屬於電壓串聯負反饋 。

在深度負反饋條件下 ，

， 。

這種穩壓電路的主迴路由調整管T與負載相串聯構成，且T工作在線性狀態，故稱為線性串聯式穩壓電路。

輸出電壓Vo=VI-VCE，其變化量由反饋網絡取樣，並經放大電路(A)放大後去控制調整管T的基極電壓，從而改變調整管T的VCE大小。

當輸入電壓VI增加(或負載電流Io減小)時，導致輸出電壓Vo增加，隨之反饋電壓VF=R2Vo/(R1+R2)=FvVo也增加(Fv為反饋係數)。VF與基準電壓VREF相比較，其差值電壓經比較放大電路放大後使調整管的VB和IC減小，於是調整管T的c-e間電壓VCE增大，使Vo下降，從而維持Vo基本恆定。顯然，這是電壓負反饋電路基本性能。