1、旗立資訊版權所有A15155D適用3-1直流電源供應器直流電源供應器 圖3-1 直流電源供應器方塊圖交流電壓輸入直流電壓輸出變壓器將交流電壓降壓或升壓成適當大小將交流電壓轉換成脈動直流電壓去除脈動直流電壓中部平穩的波動使輸出維持穩定電壓旗立資訊版權所有A15155D適用3-2半波整流電路半波整流電路由於二極體具有單向導通（順向導通、逆向截止）的特性，使得輸出信號波形只有原來輸入信號波形的一半週期，所以稱為半波整流。圖3-2 半波整流電器LRD0ivtivovTT20ovtTT2旗立資訊版權所有A15155D適用3-3半波整流電路的工作原理半波整流電路的工作原理 圖3-3 正半波整流電路的作用過
2、程(a)正半週(b)負半週LR）（順偏導通 onD0ivtivov2T0ovtLiRvi 2TLR）（逆偏截止 offD0ivtiv0ov2T0ovt0i2TTT旗立資訊版權所有A15155D適用3-4半波整流電路的輸出特性半波整流電路的輸出特性輸出波形與頻率：輸出頻率 fo 等於輸入信號的頻率 fi。輸出電壓平均值：輸出電壓有效值：逆向峰值電壓：圖3-5 半波整流輸出電壓的平均值0ovtTmVmV2TavV此面積與輸出波形涵蓋面積相等mmavVVV318.0mmrmseffVVVV5.02mVPIV 旗立資訊版權所有A15155D適用3-5LR0ivtivovT2T0ovt2D1DT2T中央
3、抽頭式整流電路中央抽頭式整流電路在次級線圈的中間，拉出一個連接端點，通常會將該點接地，其目的是使次級線圈可以產生大小相同、相位相反的波形，並使得二極體 D1、D2 輪流工作。圖3-7 中央抽頭式整流電路旗立資訊版權所有A15155D適用3-6中央抽頭式整流電路的工作原理中央抽頭式整流電路的工作原理 圖3-8 中央抽頭式整流電路的作用過程(a)正半週(b)負半週LR0ivtiv2T0ovt）（逆偏截止 off2D2TmV0i）（順偏導通on1DmViovmVLR0ivtiv2T0ovt）（on2順偏導通D2TmV0i）（off1逆偏截止DmViovTTmV旗立資訊版權所有A15155D適用3-7
4、中央抽頭式整流電路的輸出特性中央抽頭式整流電路的輸出特性輸出波形與頻率：輸出電壓平均值：輸出電壓有效值：逆向峰值電壓：圖3-9 全波整流輸出電壓的平均值0ovtTmVmV22TavV此面積與輸出波形涵蓋面積相等ioff2mmavVVV636.02mmrmseffVVVV707.02mVPIV2旗立資訊版權所有A15155D適用3-8橋式整流電路橋式整流電路線圈的兩端連接四個二極體，每個二極體的連接方式兩兩相反，使得橋式整流電路在工作時，同時有兩個二極體導通、兩個截止。圖3-10 橋式整流電路0ivtivT2T0ovt2TovLR3D1D4D2DT旗立資訊版權所有A15155D適用3-9橋式整流
5、電路的工作原理橋式整流電路的工作原理 圖3-11 橋式整流電路的作用過程(a)正半週(b)負半週0ivtiv2T0ovt2TmVLR）（off2D）（on3D）（on1D）（off4DovmV0ivtivT2T0ovt2TmVLR）（on2D）（off3D）（off1D）（on4DovTmV旗立資訊版權所有A15155D適用3-10橋式整流電路的輸出特性橋式整流電路的輸出特性輸出波形與頻率：輸出電壓平均值：輸出電壓有效值：逆向峰值電壓：ioff2mmavVVV636.02mmrmseffVVVV707.02mVPIV（與中央抽頭式不同）旗立資訊版權所有A15155D適用3-11半波整流與全波整
6、流電路的比較半波整流與全波整流電路的比較 表3-1 半波整流與全波整流電路的性質比較旗立資訊版權所有A15155D適用3-12濾波電路濾波電路交流電壓經過整流電路後，須再經過濾波電路去除直流脈動電壓中不平穩的成份之後，才能產生適合電子裝置使用的直流電壓。圖3-12 濾波電路的作用ivov0ivt0ivt0ovt旗立資訊版權所有A15155D適用3-13漣波漣波輸出信號中不穩定的成分稱為漣波。漣波因數：圖3-13 濾波電路的輸出波形tovtdcVov00dcorVvv直流成分交流成分dcV0ovtdcV)(PPrvdcrmsrVVr)(%100%)(dcrmsrVVr旗立資訊版權所有A15155
7、D適用3-14電容濾波器電容濾波器 圖3-14 電容濾波器 圖3-15 半波整流電容濾波電器ivDCLRov半波整流電路 電容濾波器負載旗立資訊版權所有A15155D適用3-15電容濾波器工作原理電容濾波器工作原理 圖3-16 電容濾波器的工作原理(a)過程1(c)過程3(b)過程2C0ivtivov0tmVmV1T順偏短路DCvLR電容充電Covv,1TC0ivtivov0Covv,tmVmV2T逆偏斷路DCvLR電容放電2TC0ivtivov0Covv,tmVmV3TCvLR電容充電3T順偏短路D旗立資訊版權所有A15155D適用3-16不同電容濾波器輸出的漣波比較不同電容濾波器輸出的漣波
8、比較濾波電路之漣波百分率r%的大小，將隨 值增加而減少。CRL0ovtmaxVminV電壓變動較大放電較快0ovtmaxVminV電壓變動較小放電較慢 圖3-18 不同電容濾波器輸出的漣波比較旗立資訊版權所有A15155D適用3-17全波整流電路之電容濾波全波整流電路之電容濾波過程3mViv1I0ovt2D1DovmVLRC2ImV3I 電容充電mV 電容放電 電容充電過程1過程2213旗立資訊版權所有A15155D適用3-18半波整流器之二極體半波整流器之二極體PIV值值LR0ivtovmVmVD（逆偏截止）mVmVLR0ivtovmVCmVmV2D（逆偏截止）順偏時充電至VmmVmV(a)
9、未加電容濾波器（）(b)加上電容濾波器()mVPIV mVPIV2旗立資訊版權所有A15155D適用3-19RC 濾波器濾波器 圖3-19 RC濾波器 圖3-20 RC濾波器的等效電路圖示2CXdcVRdcVZLR（直流分析的等效電路）2CXrvRrvLR（交流分析的等效電路）經電容濾波器後的輸出波形rdcvVvtdcVdcVtrvt000旗立資訊版權所有A15155D適用3-20 型濾波器型濾波器 圖3-21 型濾波器 圖3-22 型濾波器的等效電路圖示2CXdcVdcVZLR（直流分析的等效電路）2CXrvrvLR（交流分析的等效電路）經電容濾波器後的輸出波形rdcvVvtdcVdcVtr
10、vtLX0LX不考慮線圈導線的電阻000旗立資訊版權所有A15155D適用3-21電感輸入型濾波器電感輸入型濾波器電感濾波器圖3-23 電感濾波器LC濾波器圖3-24 LC濾波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-22半波二倍倍壓器半波二倍倍壓器正半週：D1 順向偏壓導通，C1 充電至電壓 Vm。負半週：D2 順向偏壓導通，C2 充電至電壓 2Vm。圖3-26 半波二倍倍壓器的工作原理(a)正半週(b)負半週1C2C1Dov0mV02D1C2C2DmoVv20mVmV20mV1D旗立資訊版權所有A15155D適用3-23全波二倍倍壓器全波二倍倍壓器正半週：D1 順向偏壓導通，C1 充電至電壓
11、 Vm。負半週：D2 順向偏壓導通，C2 充電至電壓 Vm。圖3-28 全波二倍倍壓器的工作原理(a)正半週(b)負半週1C2C1DmVmV02D1C2CmoVv2mVmVmV2D01D旗立資訊版權所有A15155D適用3-24三倍與四倍倍壓器三倍與四倍倍壓器第一個正半週：D1 順偏導通，C1 充電至 Vm。第一個負半週：D2 順偏導通，C2 充電至 2Vm。第二個正半週：D1、D3 順偏導通，C3 充電至 2Vm。第二個負半週：D2、D4 順偏導通，C4 充電至 2Vm。圖3-29 三倍與四倍倍壓器1C1DivmVmV3CmV22C4C2D3D4DmoVv3moVv4mV2mV2旗立資訊版權
12、所有A15155D適用3-250ivt0ovt截波電路截波電路iv 圖3-30 截波電路的作用RD0ivtivovTT20ovtTT2截去負半週的波形 圖3-31 半波整流器為一簡單的截波電路ov旗立資訊版權所有A15155D適用3-26串聯式上截波器串聯式上截波器-1t0mVmVmVov0RDivovivt 圖3-33 串聯式上截波器二極體的方向指向電壓輸入端。旗立資訊版權所有A15155D適用3-27串聯式上截波器串聯式上截波器-2ovivivtmVmV0mVmVmVtov0 圖3-34 串聯式上截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-28串聯式下截波器串聯式下截
13、波器-1ivt0mVmVov0DivovmVRt圖3-35 串聯式下截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-29串聯式下截波器串聯式下截波器-2 圖3-36 串聯式下截波器的 轉換曲線oivv ovivtmV0mVmVmVtovmV0iv旗立資訊版權所有A15155D適用3-30外加正偏壓之串聯式上截波器外加正偏壓之串聯式上截波器-1iv0mVmV01VRivovD1V0mVmViv1VVmovt1Vvi波形截掉上方部位，且直流準位提高1Vtt1V 圖3-37 外加正偏壓之串聯式上截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-31外加正偏壓之串聯式上截波器外加正偏壓之串聯式上截波器-2ovi
14、vtmV0mVmV1VtovmV01V1VVmiv1V 圖3-38 外加正偏壓之串聯式上截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-32外加負偏壓之串聯式上截波器外加負偏壓之串聯式上截波器-1iv0mVmV01VRivovD1V0mVmViv1VVmov1Vvi波形截掉上方部位，且直流準位下降1Vttt1V 圖3-39 外加負偏壓之串聯式上截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-33外加負偏壓之串聯式上截波器外加負偏壓之串聯式上截波器-2ovivtmV0mVmV1VtovmV01V1VVmiv1V 圖3-40 外加負偏壓之串聯式上截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版
15、權所有A15155D適用3-34外加正偏壓之串聯式下截波器外加正偏壓之串聯式下截波器-1iv0mVmV01VRivovD1V0mVmViv1VVmovt1Vvi波形截掉下方部位，且直流準位提高1Vtt1V 圖3-41 外加正偏壓之串聯式下截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-35外加正偏壓之串聯式下截波器外加正偏壓之串聯式下截波器-2ovivivtmV0mVmV1VtovmV01VVm1V1V 圖3-42 外加正偏壓之串聯式下截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-36外加負偏壓之串聯式下截波器外加負偏壓之串聯式下截波器-1iv0mVmV01VRivovD1V0
16、mVmVivovt1Vvi波形截掉下方部位，且直流準位下降1V1VVmtt1V 圖3-43 外加負偏壓之串聯式下截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-37外加負偏壓之串聯式下截波器外加負偏壓之串聯式下截波器-2ovivtmV0mVmV1VtovmV01VVm1Viv1V 圖3-44 外加負偏壓之串聯式下截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-38並聯式上截波器並聯式上截波器-1 圖3-46 並聯式上截波器iv0mVmV0ivovRDovmVtt旗立資訊版權所有A15155D適用3-39並聯式上截波器並聯式上截波器-2ovivivtmVmV0mVmVmVtov0
17、圖3-47 並聯式上截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-40並聯式下截波器並聯式下截波器-1iv0mVmV0ivovRDovmVtt圖3-48 並聯式下截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-41並聯式下截波器並聯式下截波器-2ovivivt0mVmVmVtovmV0mV 圖3-49 並聯式下截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-42外加正偏壓之並聯式上截波器外加正偏壓之並聯式上截波器-1iv0mVmVRivovD1VmVov的上方部位波形截掉1Vt0t1V 圖3-50 外加正偏壓之並聯式上截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3
18、-43外加正偏壓之並聯式上截波器外加正偏壓之並聯式上截波器-2ovivivtmVmV0mVmVmVtov01V1V1V1V 圖3-51 外加正偏壓之並聯式上截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-44外加負偏壓之並聯式上截波器外加負偏壓之並聯式上截波器-1iv0mVmV1VRivovD1VmVov的上方部位波形截掉1Vt0t 圖3-52 外加負偏壓之並聯式上截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-45外加負偏壓之並聯式上截波器外加負偏壓之並聯式上截波器-2ovivivtmVmV0mVmVmVtov01V1V1V1V 圖3-53 外加負偏壓之並聯式上截波器的 轉換曲
19、線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-46外加正偏壓之並聯式下截波器外加正偏壓之並聯式下截波器-1iv0mVmVmVRivovD1Vov的下方部位波形截掉1Vt01Vt 圖3-54 外加正偏壓之並聯式下截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-47外加正偏壓之並聯式下截波器外加正偏壓之並聯式下截波器-2ovivivtmVmV0mVmVtov01V1VmV1V1V 圖3-55 外加正偏壓之並聯式下截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-48外加負偏壓之並聯式下截波器外加負偏壓之並聯式下截波器-1iv0mVmV1VRivovmVov的下方部位波形截掉1Vt0
20、D1Vt 圖3-56 外加負偏壓之並聯式下截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-49外加負偏壓之並聯式下截波器外加負偏壓之並聯式下截波器-2ovivivtmVmV0mVmVtov01V1VmV1V1V 圖3-57 外加負偏壓之並聯式下截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-50二極體雙準位截波器二極體雙準位截波器-1iv0mVmV2VRivov1D1V1Vovt02D2Vt 圖3-58 二極體雙準位截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-51二極體雙準位截波器二極體雙準位截波器-2ovivivtmVmVmVmV1Vtov01V2V2V1V2V0 圖3-59
21、二極體雙準位截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155D適用3-52二極體雙準位截波器二極體雙準位截波器-3 表3-2 二極體雙準位截波器在不同偏壓情況下的轉換曲線與輸出波形旗立資訊版權所有A15155D適用3-53稽納二極體截波器稽納二極體截波器-1iv0mVmV1ZVRivov2ZVovt01ZD1ZV2ZD2ZVt 圖3-60 稽納二極體截波器旗立資訊版權所有A15155D適用3-54稽納二極體截波器稽納二極體截波器-21ZVovivivtmVmV0mVmV2ZVtov2ZV1ZV1ZV2ZV0 圖3-61 稽納二極體截波器的 轉換曲線oivv 旗立資訊版權所有A15155
22、D適用3-55箝位電路箝位電路0ivt0ovtdcVivov0ivt0ovtdcVivov(a)正箝位器(b)負箝位器 圖3-62 箝位作用旗立資訊版權所有A15155D適用3-56未加偏壓的正箝位器未加偏壓的正箝位器ivRovmVCDovmVt0tiv0mVmVmV2TT2TT2 圖3-63 未加偏壓之正箝位器旗立資訊版權所有A15155D適用3-57正箝位器的作用過程正箝位器的作用過程 圖3-64 正箝位器的作用過程(a)負半週輸入(b)正半週輸入R0ovmVRmoVv2ConDmVmV放電甚緩offDmVC旗立資訊版權所有A15155D適用3-58外加正偏壓之正箝位器外加正偏壓之正箝位器
23、ivRov1VVmCD1Vov12VVm1V0ttiv0mVmVTT21VVmTT2 圖3-66 外加正偏壓之正箝位器旗立資訊版權所有A15155D適用3-59外加負偏壓之正箝位器外加負偏壓之正箝位器ov12VVm1VVm0t1Vtiv0mVmVivRov1VVmCD1VTT2TT2 圖3-67 外加負偏壓之正箝位器旗立資訊版權所有A15155D適用3-60未加偏壓的負箝位器未加偏壓的負箝位器ivRovmVCDovmV2mVt0tiv0mVmVTT2TT2 圖3-68 未加偏壓之負箝位器旗立資訊版權所有A15155D適用3-61負箝位器的作用過程負箝位器的作用過程R0ovmVRmoVv2mVCmVonDoffD放電甚緩mVC(a)正半週輸入(b)負半週輸入 圖3-69 負箝位器的作用過程旗立資訊版權所有A15155D適用3-62外加正偏壓之負箝位器外加正偏壓之負箝位器ivRovC1VVmov12VVm1VVm0ttiv0mVmVTT2DTT21V1V 圖3-70 外加正偏壓之負箝位器旗立資訊版權所有A15155D適用3-63外加負偏壓之負箝位器外加負偏壓之負箝位器ov12VVm1VVm1V0tTT2tiv0mVmVTT2ivRovC1VVmD1V 圖3-71 外加負偏壓之負箝位器
