SLA7021M滤波电路的基本形式

发布时间:2019/11/12 22:57:31 访问次数:1061

SLA7021M式整流电路的纹波系数Κγ=(1/0.92-1=0.483),由于ul中存在一定的纹波,故需用滤波电路来滤除纹波电压.

整流元件参数的计算,在桥式整流电路中,二极管D1、D3和D2、D4是两两轮流导通的,所以流经每个二极管的平均电流为

iD=1/2il=0.45v2/rl (10.1.5)

二极管在截止时管子两端承受的最大反向电压可以从图10,1,la看出。在v2正半周时,D1、D3导通,D2、D4截止。此时D2、D4所承受到的最大反向电压均为田2的最大值,即

vRM=2v2 (10.1.6)

同理,在o2的负半周,D1、D3也承受同样大小的反向电压。

一般电网电压波动范围为±10%。实际上选用的二极管的最大整流电流JDM和最高反向电压yRM应留有大于10%的余量。

桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用。效率较高。因此,这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。目前市场上已有整流桥堆出售,如QL51A~G、QL62A~L等,其中QL62A~L的额定电流为2A,最大反向电压为25~1000V。

滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或在整流电路输出端与负载间串联电感器L,以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。常用的结构如图10.1.3所示。

滤波电路的基本形式,(a)C形滤波电路 (b)倒L形滤波电路 (c)∏形滤波电路

由于电抗元件在电路中有储能作用,并联的电容器C在电源供给的电压升高时,能把部分能量存储起来,而当电源电压降低时,就把电场能量释放出来,使负载电压比较平滑,即电容C具有平波的作用;与负载串联的电感L,当电源供给的电流增加(由电源电压增加引起)时,它把能量存储起来,而当电流减小时,又把磁场能量释放出来,使负载电流比较平滑,即电感乙也有平波作用。

滤波电路的形式很多,为了掌握它的分析规律,把它分为电容输入式(电容器C接在最前面,如图10.1.3a、c所示)和电感输入式(电感器乙接在最前面,如图10,1.3b所示)。前一种滤波电路多用于小功率电源中,而后一种滤波电路多用于较大功率电源中(而且当电流很大时仅用一电感器与负载串联)。

本节重点分析小功率整流电源中应用较多的电容滤波电路,然后再简要介绍其

他形式的滤波电路。

电容滤波电路,图10,1.4为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时,要特别注意电容器两端电压vc对整流元件导电的影响,整流元件只有受正向电压作用时才导通,否则便截止。

桥式整流、电容滤波电路

负载R1,未接人(开关S断开)时的情况:设电容器两端初始电压为零,接人交流电源后,当r2为正半周时,o2通过D1、D3向电容器C充电;v2为负半周时,经D2、D4向电容器C充电,充电时间常数为

tc=Rintc (10.1.7)

式中Rint包括变压器二次绕组的直流电阻和二极管D的正向电阻。由于Rint一般很小,电容器很快就充电到交流电压v2的最大值v.272,极性如图10.1.4示。由于电容器无放电回路,故输出电压(即电容器C两端的电压vc)保持在2v2,输出为一个恒定的直流电压,如图10.1.5中d<0部分所示。

接人负载RL(开关S合上)的情况:设变压器二次电压v2从0开始上升(即正半周开始)时接人负载RL,由于电容器在负载未接人前充了电,故刚接人负载时田2<vc,二极管受反向电压作用而截止,电容器C经RL~放电,放电桥式整流、电容滤波时的电压、电流和纹波电压波形的时间常数为

r<1=RLC (10.1.8)

因td一般较大,故电容两端的电压vc按指数规律慢慢下降。其输出电压ul=uc,如图10,1.5的G6段所示。与此同时,交流电压v2按正弦规律上升。当v2>o6时,二极管DI、D3受正向电压作用而导通,此时r2经二极管DI、D3一方面向负载RL提供电流,另一方面向电容器C充电[接人负载时的充电时间常数tc(RL||rint)c≈RimC很小],rc升高将如图10.1.5中的Dc段,图中bc段上的阴影部分为电路中的电流在整流电路内阻Rint~L产生的压降。o9c随着交流电压v2升高到最大值、.历吒的附近。然后,o2叉按正弦规律下降。当矽2<vc时,二极管受反向电压作用而截止,电容器C又经RL放电,vc下降,uc波形如图10,1,5中的cd段。电容器C如此周而复始地进行充放电,负载上便得到如图10,1.5所示的一个近似锯齿波的电压vL=vc.使负载电压的波动大为减小。电路的电压、电流和纹波电压ur波形如图所示。