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天津职业技术师范大学2013届本科生毕业设计
C5、用来滤除串模干扰，C3、C4用来滤除共模干扰。
图4-2 EMI滤波器
4.1.2桥式整流电路
1单相桥式整流电路的结构及工作原理
单相桥式整流电路如图4-3所示，图中T1为电源变压器，它的作用是将交流电网电压变成整流电路要求的交流电压u，RL是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。图4-2是其电路简化画法。
单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
其波形如图4-4所示。原理分析:
如图4-4所示，在变压器二次侧电压u的正半周，其极性为上正下负，即a点电势高于b点，此时二极管D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管D1流向RL，再由二极管D3流回变压器。于是在负载电阻RL上得到一个极性为上正下负的半波电压u0。在导通时二极管的正向压降很小，可以忽略不计，因此，可认为u0的这半个波和u的正半波是相同的，如图4-5中的0~?段所示。其电流通路可用图1中实线箭头表示。
在的u的负半周，其极性为上负下正，即a点电势低于b点，此时二极管D2、D4正向导通，D1、D3反偏截止，电流从变压器副边线圈的下端流出，只能经过二极管D2流向RL，再由二极管D4流回变压器。同理，在负载上得到一个半波电压，极性依旧是上正下负，与前面得到的相同，如图4-5中的0~2?段所示。其电流通路如图4-5中虚线箭头所示。
综上所述，桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压（脉动电压即极性一定但大小变化的单向电压）。
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图4-3单相桥式整流电路简化画法
图4-4整流变压器二次侧电压u的波形
图4 -5整流电路相应的输出电压与电流的波形
根据上述分析，可得桥式整流电路的工作波形如图4-5所示。由图可见，通过负载RL的电流iO以及电压uO的波形都是单方向的全波脉动波形。 2 单相桥式整流的主要参数和计算
根据以上分析，单相桥式整流得到单向脉冲电压，对于这种电压，常用一个周期的平均值（非有效值）来说明它的大小。单相桥式全波整流电压的平均值：
UO?
??1?02Usin?td(?t)?22?U?0.9U（4-1）
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式中U为变压器二次侧电压u的有效值。
式 (4-1) 表明单相桥式全波整流电压与交流电压有效值之间的关系。由此得出整流电流（即负载电流）的平均值：
IO?UOU?0.9RLRL（4-2
）
在以2?为周期的每一个周期内，每两个二极管串联导电时间只有半个周期，因此，每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半，即
ID?1UIO?0.452RL（4-3）
该电路中还有一个不可忽视的参数，就是二极管反偏截止时所承受的最高反向电压。从图 1可得，当二极管D1和D3导通时，如忽略二极管的正向压降（将其视为导线），处于截止状态的D2和D4阴极电势就等于a点的电势，阳极电势就等于b点的电势。所以，处于截止状态的二极管所承受的最大反向电压就是变压器二次侧电压的最大值2U，即
URM?2U（4-4）
流过负载的脉动电压中含有直流分量和交流分量，可将脉动电压作傅立叶分析，分析结果为
uO?2U(2??44cos2?t?cos4?t??)3?15?（4-5）
4.2反馈电路
目前大多数开关电源都采用离线式结构，一般从辅助供电绕组回路中通过电阻分压取样，该反馈方式的电路简单，但由于反馈直接从输出电压取样，没有隔离，抗干扰能力也差，所以输出电压中仍有2%的纹波。本电
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路中为解决这个问题采用了可调式精密并联稳压器TL431和光电耦合器PC817构成反馈电路。
如图附录一所示，反馈电路以TL431和光电耦合器为核心，输出电压经过电阻分压后送入TL431的1脚，当电压高于2.495V时，TL431导通，光电耦合器工作，导致UC3843的2脚高电平，PWM减小，输出电压降低。反之，输出电压升高。TL431和光电耦合器在第5部分主要元件介绍里做了详细介绍。
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