直流稳压电源是电气系统中不可或缺的一部分,其主要任务是将交流电网电压转换为稳定的直流电压,为各种电子设备提供稳定的工作电源。在第十章中,我们重点探讨了小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路。
我们来看小功率整流滤波电路。在这一部分,讲解了单相桥式整流电路,这是最基础的整流方式之一。这种电路利用四个二极管的单向导电性,将交流电压转换为脉动直流电压。在电网电压v1经过变压器降压后,通过二极管D1、D2、D3、D4进行整流,形成vR。在正半周,D1和D3导通,负半周D2和D4导通,使得负载RL上得到的电压vL始终为正,即0.9V2。为了减小电压中的脉动成分,即纹波,接下来会介绍滤波电路。
滤波电路有多种类型,如电容滤波、电感电容滤波(倒L型)以及Π型滤波电路。电容滤波是最简单的一种,通过电容器C来存储能量并在电压低谷期释放,从而平滑电压波形。当负载电阻RL未接入时,电容C可以将电压峰值近似地提升到2V2。接入RL后,电容C的充放电过程与负载电流iL相互作用,导致直流电压VL随负载电流增加而减少。滤波效果的好坏通常用纹波系数来衡量,纹波系数越小,表示直流电压的稳定性越好。
然后,我们转向串联反馈式稳压电路。这类电路主要用于进一步提高电压的稳定性和带载能力。它通过检测输出电压并与基准电压比较,然后根据差值调整调整管的导通程度,以保持输出电压恒定。这种设计允许电源能够自动调整以应对输入电压变化或负载变化,确保输出电压的稳定。
总结来说,直流稳压电源的核心在于整流和滤波,通过这些步骤将不稳定的交流电压转化为平滑的直流电压。单相桥式整流电路是整流的基础,而不同类型的滤波电路则有助于减少电压中的纹波。串联反馈式稳压电路则提供了动态调整输出电压的能力,确保了电源的稳定性和可靠性。这些知识对于理解和设计电子设备的供电系统至关重要。