分析 电容有通高频、阻低电感有通低阻高频LC滤波电路是在频的作用,减少脉的作用,能阻止电流电感滤波的基础动,在单相桥式电容变化的,能实现滤上加一级电容,LC滤波电路中,流过每波,但电感滤波电路滤波电路能抑制个整流二极管的电很少在应用电路中整流管的冲击电流ID=0.5I。,二极管应用,特别是小功率流,但输出电压U。承受的最大反向电电路,它仅用于负载较小低,因用了电压URM= V2。 电流较大,即RL较感,体积和重量都小的电路。 相应的大大增加了
通过比较三个电路的优缺点、元件的购买问题和根据课程设计的指标要求,方案一比较合适,决定采用方案一。
2.2单元电路的设计与参数设计
集成直流稳压电源总电路图如图(2)所示
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图(2)集成直流稳压电源总电路图
所设计的集成直流稳压电源电路有桥式整流电路、电容滤波电路、稳压电路,电流扩展四个部分组成。各个部分的电路设计和参数计算分析如下:
2.2.1整流电路
整流电路利用单向导电的特性的二极管将变压器输出的交变电流变成直流脉动电压。整流电路采用单相桥式整流电路。 (1)单相桥式整流电路的工作原理
整流电路在工作时,电路中的四只二极管都是作为开关运用,在变压器二次电压U2当正半周(上正下负)时,二极管D1、D3导通,D2、D4截止,电流ID的通路为a→D1→A→RL→B→D2→b,在负载电阻RL上得到得到一个半波电压UO正弦波的正半周;当U2为负半周时(上负下正)时,二极管D2、D4导通,D1、D3截止,电流ID的通路为b→D3→a→RL→B→D4→b在负载电阻RL上得到一个半波电压UO正弦波的正半周。在负载电阻上正、负半周内部都有电流流过负载电阻,经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。整流电路图和电路各元件的输出
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波形如图(3)所示。
图(3)单相桥式整流电路和各元件输出波形图
(2)二极管的参数计算和选取
在桥式整流电路中,每个二极管都在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的一半,即IF=0.5IO。电路中每个二极管所承受的最大反向电压为URM=管。
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U2(U2交流电源输出电压)。整流电路中的四个二极管可选用1N4007,
U22=17V,而VRM满足要求,可采用1N4007的二极
其极限参数为VRM≥50V,而URM=
2.2.2 滤波电路
整流电路将交流电转变成脉动直流电,但在脉动直流点中还含有大量的交流成分,电子电路要求的电源要求的交流成分很小。为止在整流电路之后加装滤波电路,以滤除脉动直流电中的交流成分。在本集成直流稳压电源电路中采用桥式整流电容滤波电路。
桥式整流滤波电路的原理
在设计中,常利用电容器的两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联好,已达到使输出波形基本平滑的目的。在本集成直流稳压电源电路中采用桥式整流电容电路,直流输出电压:UO=(1.1~1.4)U2,而直流输出电流IO=I2/(1.5~2.0)(I2变压器副边电流的有效值)
在U2正半周期的0~T/4时间内。二极管加正向电压导通,U2对电容C充电,同时对负载供电。由于二极管的正向电阻很小,所以当U2达到峰值时,电容C两端所充电UC也达到了U2的峰值(UC=(4)所示。
在T/4~t1时间内,U2<UC,二极管加方向电压截止。电容C通过负载放电(也就是对负载供电),电容两端的电压 UC(也就是输出电压UO)逐渐下降。输出电压波形如图(4)所示。
在t1~t2时间内,U2的第二个正半周期到来并且已经达到U2>UC,所以二极管又导通了,U2再次对电容C充电,同时对负载供电,UC又逐渐上升到U2的峰值。各时间段输出电压波形如图(4)所示。
此后,电容器在U2的每个周期内,充、放电各一次,显然,由于电容器C的充、放电作用,使输出UO变得平滑的多了。
U2),方向为上正下负;对二极管来说,UC为
方向电压。在这段时间内,由于U2>UC,所以二极管保持导通,输出电压波形如图
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图(4)整流滤波电路及输出波形图
(2)电容的选取和参数计算
可得稳压系数
式中,VO=23V,V1 =24V,△VOP-P=5mV , SV=3×10-3 则
可求得滤波电容 C=ICt/△Vi= Iomax/△Vi
式中Iomax=0.08mA ,所以C=2300uF
电容C的耐压应大于
V2 =17V,由于购买时只能买到50V的电容,故取1只
2300μF/50V的电容与电路并联,如图中C1所示。为了达到更好的滤波效果,再并联一个0.33uF的涤纶电容Ci, Ci具有阻高频通低频的作用。为了更好的查找和调试,可在滤波电路中并联一个发光二极管,为了能更清楚地看到二极管的发光情况,并联了一个红色的二极管DO,有色发光二极管的发光电流ID=20uA,为了防止发光二极管烧坏,根据R2ID=12V,所以需要串联一个阻值为1000欧的电阻R2
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