发布时间 : 星期三 文章基于GPRS的低压配电网远程监控系统设计 - 图文更新完毕开始阅读
载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。 2. 性能参数： ⑴输出电压平均值UO(AV)，由图 4-11 的波形图可知，桥式整流电路的输出电压波形与全波整流电路一样，所以其输出电压平均值UO(AV)。 UO(AV)=(2)整流二极管正向平均电流ID?AV? 22?U2=0.9U2 在桥式整流电路中，整流二极管D1、D2和D3、D4是两两轮流导通的，因此，流过每个整流二极管的平均电流是电路输出电流平均值的一半， ID?AV??IO0.45U2 ?2RL(3) 最大反向电压URM 桥式整流电路因其变压器只有一个副边绕组，在U2正半周时，D1、D3导通， D2、D4 截止，此时D2、D4所承受的最大反向电压为U2的最大值，即 URM?2U2 同理，在U2负半周时，D1、D3 也承受同样大小的反向电压。 （4）变压器副边电流的有效值I2 流过变压器副边绕组的电流正半周是半个正弦波，负半周是另一半正弦波,所以副边电流中无直流分量，变压器副边电流的有效值 I2?U222U2????1.11IO RL22?RL桥式整流电路与单相半波整流电路和单相全波整流电路相比，其明显的优点是输出电压较高，纹波电压较小，整流二极管所承受的最大反向电压较低，并且因为电源变压器在正负半周内都有电流流过，所以变压器绕组中流过的是交流,变压器的利用率高。在同样输出直流功率的条件下，桥式整流电路可以使用小的变压器，因此，这种电路在整流电路中得到广泛应用。 U2 ?t iD1 ?t iD2 ?t iO ?t UO ?t 图4-11整流电路 Figure 4-11 Rectifier Circuit
3. 滤波电路工作原理
整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来 滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容 C 及电感 L 所组成的滤波 电路的基本形式如图 4-12 所示。因为电容器 C 对直流开路，对交流阻抗小， 所以 C 并联在负载两端。并联的电容器 C 在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在 电容器中。而当输入电压降低时，电容两端电压以指数规律放电，就可以把
存储 的能量释放出来。经过滤波电路向负载放电，负载上得到的输出电压就比较平滑，起到了平波作用。 C R 图4-12 滤波电路 Figure 4-12 Filter Circuit
图 4-12给出了电容滤波电路在带电阻负载后的工作情况。接通交流电源后，二极管导通，整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形。在t1时刻，
U2开始以正弦规律下降，此时二极管是否关断，取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。
先设t1时刻二极管关断，那么只有滤波电容以指数规律向负载放电，从而维持一定的负载电流。但是t1时刻后指数规律下降的速率快，而正弦波下降的速率小，所以超过t1时刻以后有一段时间二极管仍然承受正向电压，二极管导通。随着U2 的下降，正弦波的下降速率越来越快，UC的下降速率越来越慢。所以在 超过t1时刻后的某一点，例如图 4-12中的t2时刻，二极管开始承受反向电压,二极管关断。此后只有电容器C 向负载以指数规律放电的形式提供电流，直至下一个半周的正弦波来到，U2再次超过UC，如图 4-11中的
t3时刻，二极管重又导电。以上过程电容器的放电时间常数为
?d?RLC
电容滤波一般负载电流较小，可以满足?d较大的条件，所以输出电压波形的 放电段
比较平缓,纹波较小，输出脉动系数S小，输出平均电压UO(AV) 大，具有较好的滤波特性。
UO O t1t2 t3 t
图4-13 桥式整流滤波电路 Figure 4-13 Bridge rectifier filter circuit
4.1.10 电源供电电路
电源供电电路负责监测终端的电源供应,它的稳定性直接影响到整个系统的运行，电源电路要求有足够大的功率输出,本文选用低压差、线性度好的LM117一5作为稳压芯片,它的两端需要接上足够大容量的电解电容用作滤波，具体电路接法如图4-14所示,前端四个二极管负责对交流电进行全波整流,再由电容进行平滑滤波,最后送入芯片稳压输出直流电压，电路的末端负责对4.8V的锂电池充电,用于保证时钟日历模块持续工作。
图4-14 电源供电电路 Figure 4-14 Power supply circuit
4.2 GPRS无线通信模块设计
TC35(TC35i/MC35/MC35i)无线GSM/GPRS通信模块， 集成了标准的RS232接口以及SIM卡，可以在PC机上用AT命令通过串口对它进行设置。这使它成为在声音和数据通讯上通用的一个GSM/GPRS双频终端产品。 你可以快速的把它应用到产品开发上，同