单相桥式整流、滤波电路教案

1、课题：单相桥式整流、滤波电路课型：讲练结合一、学习目标（一）职业技能：1 掌握电路接线的基本技能， 能完成单相整流滤波电路的搭建2 学会用示波器观察单相桥式整流、 滤波电路电压波形并比较整流与滤波前后的波形。3 能正确使用双踪示波器和万用表完成对单相整流滤波电路的测试（二）职业知识：1理解整流的含义，熟悉几种典型的整流电路2 理解整流电路的工作原理， 熟练掌握其相应的计算及二极管的选用原则3理解滤波的概念，了解常用的滤波方式4. 理解电容滤波的工作原理，掌握滤波电容的选择要求（三）职业道德与情感：1 通过电路接线与搭建，提高学生排除常见故障的能力2 . 提高学生分析问题和解决问题的能力二、工作

2、任务单【任务一】单相整流滤波电路的接线搭建【任务二】单相整流电路的分析【任务三】单相整流电路的测试【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读三、预备实践知识1电路接线的基本技能2双踪示波器和万用表的使用方法四、预备理论知识1整流的含义及整流电路的工作原理2滤波的概念和滤波电路的工作原理3二极管和滤波电容的选用原则5、 教学重点、难点：重点： 单相桥式整流、滤波电路的工作原理与参数计算难点：单相桥式整流、滤波电路的工作原理6、 【知识回顾】1. 二极管的特性是。2. 理想二极管是指 。3. 单相半波整流电路变压器次级输出电压U2 和负载的电压U0 的关系是什么？七、教学过程：引子：上一堂课我们讲述了

3、单相半波整流滤波电路，大家发现半波整流，只能整出上半个波形，电源利用率低，脉动大, 效果不是很好，脉动虽有所减少，但依然存在，那么怎样才能提高电源的利用率呢？如何将变压器次级绕组输出电压的负半周也利用起来（通过提问引出本堂课的课题）一、单相桥式整流电路【任务一】单相整流电路的接线与搭建注意事项：二极管和电容的极性不能接反教师引导测试，学生协作完成桥式整流中二极管的连接方式:J正一负接交流，同正同负接负载；同正为负，同负为正”通过试验我们看到正弦波的下半波翻转到了上面， 为什么会出现这样的试验结果呢？接下来我们分析 一下电路的工作原理。【任务二】单相整流电路的分析（flash演示）当比正半周（即

4、A端为正，B端为负）时， 极管VV3正偏与通，与电路径为：A端一Vi - Rl-V3-B端，电流（ 自上而下流过Rl,产生电压UL。当U2负半周（即A端为负，B端为正）时，二极管V2、V4正偏导通，导电路径为：B端一 V2一 Rl-V4一A端，电流iL 自上而下流过Rl,产生电压UL。由此可见，一个周期内，Vi、V3和 V、V4轮流导 通，在负载上得到正负半周都有单一方向的脉动的 直流电压Ul,因此称为全波整流。波形分析：教师运用仿真软件演示波形，让学生加深理解，学生根据所观察到的波形描绘于图那么输出电压跟输入电压有什么关系呢？接下来我 们来看看各个量的关系。【任务三】单相整流电路的测试1）整

5、流输出电压平均值u0=L7UJ 41U §in（布）逑5 =0.町7U2）二极管平均电流d = 0.45-2 0 27?l 凡3）二极管最大反向电压Urm= 4iu2，从提问同学：这个试验发现整流得到的波形是否平滑 让学生思考应该想什么办法来使波形变得平滑 而引出单相桥式整流滤波电路并得出其电路图。【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读电路图（负载两端并接电容，学生协作完成测试, 教师巡回指导）我们看到加上一个电容以后，波形比半波整流滤波电 路变得更加平缓，那么为什么会有这样的试验结果 呢？下面我们分析一下它的工作原理。工作原理与半波整流滤波电路相比，由于电容的充放电过 程缩短，因为

6、电源电压半个周期重复一次，因此输出 电压的波形更为平滑，输出的直流电压幅度也更高 止匕 O2同样，放电时间常数p=RC,在R不变的情况下, C越大，p越大，贝I电容C放电较慢，波形越平滑。电容 放电参数的估算当Al为有限值时：0.9。2 <UO< 4iu2通常取UO=1.2U2 RC越大Uo越大为获得良好滤波效果，一般取：/?lC>(35)1 (丁为输入交流电压的周期)(4)元器件选择：现有一单相桥式整流电容滤波电路， 由220V、50Hz的交流电源供电，要求输出直流电压 为200V,负载电流为400mA,试选择整流二极管， 确定滤波电容的大小。二、单相整流滤波电路的识读教师

7、引导学生识读电路，学生了解电路的组成和适用场合1 .电容滤波器一一电容与负载并联适用场合：常用于负载电流较小的场合。2 .电感滤波器一一电感与负载串联适用场合：常用于负载电流较大并经常变化的场合3 .复式滤波器一一滤波效果较前两者好三.结论（教师引导为主，学生思考并记录）滤波的作用：电容滤波器中电容与负载,（串联/并联） 利用电容的特性来工作的。【知识扩展】桥式整流滤波电路的故障分析在单相桥式整流电路中，1 .如果有一只二极管断路，电路会出现什么现象？2 .如果有一个二极管短路，电路会出现什么现象？3 .若有一个反接，电路又会出现什么问题？ 结论：1 .电路正常工作时，是单相桥式整流滤波电路（

8、有载）， UO= 1.2U22 .Rl断开时，是单相桥式整流滤波电路（空载），3 .C断开时，是单相桥式整流电路，UO= 0.9U24 .V2断开时，是单相半波整流滤波电路，UO= U2 5.V2、C同时断开时，是单相半波整流电路，UO= 0.45U2 例析：桥式整流滤波电路如下图所示，已知 U2=20V, R=47Q ,C=1000 u F。现用直流电压表测量输出电压UO, 问出现以下几种情况时其UO为多大？（1）电路正常工作时；UO =1.2M20=24V(2) R断开时；UO=20氏(3) CM 开时；UO =0.9x20=18v(4) V2断开时；uO =20v(5) V2、C同时断开时。UO =0.45x20 = 9v课堂小结