簡單直流降壓電路圖（五）

直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成。一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩壓電路所組成，基本框圖如下：

圖1 直流穩壓電源的原理框圖和波形變換圖

1、降壓部分

電源變壓器是降壓變壓器，它的作用是將220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器的變比由變壓器的副邊按比例確定，變壓器副邊與原邊的功率比為P2/P1=n，式中n是變壓器的效率。

2、整流部分

該設計采用單相橋式整流電路。其由四只二極管組成，其構成原則就是保證在變壓器副邊電壓u的整個周期內，負載上的電壓和電流方向始終不變。為達到這一目的，需要在Uz的正、負半周內正確引導流向負載的電流，使其方向不變，設變壓器副邊兩端分別為a和b，則a為“+”b為“一”時應有電流流出a點，a為“一”b為“+”時應有電流流入a點；相反，a為“+”b為“一”時應有電流流入b點，因而a和b點均應接兩只二極管，以引導電流，具體電路原理如圖2所示。

圖2 ?單相橋式整流電路

如果橋式整流電路變壓器副邊中點接地，就應將兩個負載電阻相連接且連接中點接地。根據橋式整流電路的工作原理，當a點為“+”b點為“一”時，Dl、D3導通，D2、D4截止，U01=U2，U02=一U2；而當b點為“+”a點為“一”時，D2、D4導通，D1、D3截止，U01=一U2，U02=U2，這樣兩個負載上就分別獲得正、負電壓。

若設變壓器副邊電壓u2=U2sinwt，U2為其有效值。當u2為正半周時，電流由a點流出，經Dl、RL、D3流入b點，因而負載電阻RL上的電壓等于變壓器副邊電壓，即uo=u2，D2和D4管承受的反向電壓為一u2。當u2為負半周時，電流由b點流出，經D2、RL、D4流入a點，負載電阻RL上的電壓等于一u2，即uo=一u2，D1、D3承受的反向電壓為u2。這樣，由于D1、D3和D2、D4兩對二極管交替導通，致使負載電阻RL上在u2的整個周期內都有電流通過，而且方向不變，則輸出電壓uo=|U2sinwt|。

3、濾波電路

經過整流后的直流電幅值變化很大，會影響電路的工作性能。可利用電容的“通交流，隔直流”的特性，在電路中并人兩個并聯電容作為電容濾波器，濾去其中的交流成分。

電容濾波電路是最常見也是最簡單的濾波電路，在整流電路的輸出端（即負載電阻兩端）并聯一個電容即構成電容濾波電路。濾波電容容量較大，因此一般均采用電解電容，在接線時要注意電解電容的正負極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。如果將兩個濾波電容相連接，且連接點接地，就可同時得到輸出電壓平滑的正負電源。

在理想情況下，變壓器副邊無損耗，二極管導通電壓為零，所以電容兩端電壓相等。而當其上升到峰值后開始下降，電容便通過負載電阻放電，其電壓也開始下降，趨勢與電容兩端電壓基本相同。但是由于電容按指數規律放電，所以當其下降到一定數值后，電容將繼續通過負載放電，電容兩端電壓按指數規律緩慢下降。