单相桥式整流与滤波电路的安装和测试教案.doc

1、&课题尊可假命12单相桥式整流与滤波电路的安装和测试4课型新课授课班级授课时数的教学目标1.能够识读整流电路图；了解整流电路的原理：学会合理选用整流电路元件.2.能够识读滤波电路图；了解滤波电路的原理：学会估算电容滤波电路的输出电压.3.学会搭接桥式整流、电容滤波电路4.学会用万用表和示波器测量整流滤波电路的相关电量参数和波形教学重点1.整流的概念,单向桥式整流的结构2.滤波的概念,电容滤波电路的结构3.整流和滤波元件的选用4.整理滤波电路的搭接、相关电参量和波形的测量/教学难点整理、滤波电路的搭接、调试和测量IV学情分析*教学效果*教后记提问:如何得到直流电数码相机2、如何得到直流电

2、根底如规整流和滤波电路整流和滤波电路导入：1、什么电子设备需要用到直流电?电脑功放提问导入：什么电子设备需要用到直流电？激发兴趣(XSPOaoOfJMFPEOOMOfSKflT-CUT“MW谪MOKIABLC3.7VMOWKaiuuMmCH神04ooc笔记本电脑锂电数码相机锂电充电器电脑电源直流稳压电源结 合 演 不讲解单相桥式整流电路将交流电变换为直流电(脉动)的过程称为整流,利用二极管的单向导电性可以实现整流.整流电路单相整流电路三相整流电路,根据整流电路的形式还可分为半波、全波和桥式整流电路.1.电路结构单相桥式整流电路如图1-7所示.在电路中,4只整流二极管连接成电讲解桥形式,称为桥式

3、整流电路.常有如图1-7所示的几种形式的画法,其中图(c)为单相桥式整流电路最常用的简单画法.图1-7单相桥式整流电路2.工作原理在交流电压收的正半周(即0.)时,整流二极管VD1、VD3正偏导通,VD2、VD4反偏截止,产生电流比通过负载电阻RL,并在负载电阻立上形成输出电压“L,如图l-8(a)所示.在交流电压“2的负半周(即八介)时,整流二极管VD2、VD4正偏导通,VD1、VD3反偏截止,产生电流同样通过负教电阻RL,并在负载电阻屏上形成输出电压L,如图20(b)所示.输出信号的波形如图l-10(c)所示.VDlZD石VD4D(b)电路画法2精选电路画法1VD1-VD4简化画法图1-8

4、单相桥式整流电路工作原理实物展示在交流电压U的一个周期正、负各半周内,都有相同一方向的电流流过RL,4只整流二极管中,两只导通时另两只截止,轮流导通工作,并以周期性地重复工作过程.在负教RL上得到大小随时间t改变但方向不变的全波脉动直流输出电流九和输出电压所以这种整流电路属于全波整流类型.单相桥式整流电路的特点是：整流效率高电源利用率高,而且输出信号脉动小,因此应用最为广泛.在实际应用中经常用到的全桥整流堆是将4只整流二极管集中制作成一体,其内部电路和外形如图1-9所示.外形b内部电路图1-9全桥整流堆滤波电路整流电路是将交流电转换成为直流电,但转换后所输出的是脉动直流电,这种脉动直流电中含有

5、较多的交流成分如图l-8c和图1-10所示.因此,要获得波形较平滑的直流电,应尽可能地滤除脉动直流电中包含的交流成分,而保存其直流成分,这就是滤波的概念.完成滤波作用的电路称为滤波电路或滤波器.滤波电路的构成是由电容、电感或电阻根据一定的连接形式连接在整流电路之后,从而使经整流后的脉动直流电变为较平滑的直流电,如图1-10结合演示讲解所示.1.电容滤波电路电容滤波电路如图Ml所示.在整流器输出端并接电容C,利用电容“通交隔直的特点使输出的电压L和电流丸变为较平滑的直流电.习题讲解及联系巩固电容滤波电路的特点是：交流成分大大减少,输出的直流电比拟平滑,输出直流电的平均值升高.电路简单,滤波元件电

6、容的体积也较小,WLZL图1-10滤波前后电源的波形图1-11电容滤波电路VD适用于小功率且负教变化较小的场合.表1-2单相桥式整流电容滤波电路部为电地关系负际跖时粕出电区带负蜘输出电压二极管笈大反向电医二极管通过电流荏波电端的施压/251 25/2%4/2,25例11在单相桥式整流电容滤波电路中,如果负载电阻为500.,整流电路输入的交流电压有效值5=9V,试确定电路输出的直流电压；选择整流二极管；并确定滤波电容器的耐压.解：按表1-2,电路输出的直流电压UI=.2U2=1.2x9=10.8V负载电流IL=UL/RL=10.8/0.5mA=21.6mA整流二极管承受的最高反向电压为URM=/

7、2t/2=/2x9V-12.7V通过二极管的电流为ZF=ZL/2=21.6/2=10.8mA因此,可选用最大整流电流为1A,最高反向工作电压为50V的二极管如lN4001o应选择耐压大于12.7V的滤波电容.2.电感滤波电路电感滤波电路如图1-12所示.在整流器输出端串接电感人利用电感“通直隔交的特点使输出的电压UL和电流配变为较平滑的直流电.电感滤波电路的特点是：交流成分大大减少,输出的直流电比拟平滑,滤波效果较好；但损耗将增加,本钱上升,因此,适用于大功率、大电流而且负载变化较大的场合.图1-14兀型LC滤波电路VD1VD4W 珍精选LC型滤波电路结合演示讲解并开展实训L_+*aG丰柳工图

8、1-12电感滤波电路3.复式滤波电路复式滤波电路是由电容、电感和电阻组合的滤波电路,其滤波效果比单一使用的电容或电感的滤波效果要好.兀型RC滤波电路图1-13兀型RC滤波电路(2)LC型滤波电路图1-16单相桥式整流和滤波电路步骤二：电路的调试与测量步骤二：电路的调试与测量完成电路的连接并经检查无误后,方能接通电源进行调试与测量.1.桥式整流电路在电路“4、5端接入9V交流电源由实验台提供,所有拨动开关S1S5均断开如图1-16中所示状态.用万用表测量输入的交流电压U45和桥式整流后的直流电压53,填入表1-3中.3闭合开关S3,测量负载电阻RL两端电压U23,填入表1-3中.图1-15兀型L

9、C滤波电路工作步朦步骤一：电路连接步骤一：电路连接1.识别实训教室所提供的电子元器件,并判断按表1-1所提供的元器件是否符合图M6电路的要求整流电路输入的交流电压i/2=9Vo结合演不讲解并开展实训b实物连接图2.在面包板上连接图1-16电路.表1 3桥式整流电路测量记录结合演不讲解并开展实训格式整流电蹈的俺入电压 5.整流电压点载电阻瓦两端电压 5%计宜值JV冽量值JV2.电容滤波电路闭合开关S1,断开S3,电路为不带负载的桥式整流、电容滤波电路；测量Um并填入表1-4中.闭合开关S1和S3,电路为带负载的桥式整流、电容滤波电路；测量U23,并填入表1-4中.3.电感滤波电路闭合开关S2,断

10、开S1和S3,电路为带负载的桥式整流、电感滤波电路；测量U23,并填入表1-4中.4.复式滤波兀型滤波闭合开关SI、S4、S5,断开S2和S3,电路为带负载的桥式整流、复式滤波兀型滤波电路：测量U23,并填入表中.电容滤波电压/I3负载电压53电容港波电路电感滤波电路/旦式港波电路/步骤三：观察输出电压的波形步骤三：观察输出电压的波形使用XC4320双踪示波器观察,并分析各种滤波电路的特点.a电容波波电路电压波形C复式7C型滤波电路电压波形b电感滤波电路电乐波形图1-17滤波电路电压波形记录1.电容滤波断开所有开关S1S5,用示波器观察电路中电压55和S3的波形,并绘在图1-17(a),(b)

11、、(c)中.闭合开关S1,用示波器观察电路中电容两端电压S3的波形,并绘在图l-17(a)中；并比拟开关S1闭合前、后电压幼3的波形.2.电感滤波闭合开关S2(其他开关均断开),电路为桥式整流、电感滤波电路;川示波器观察电路中电压S3的波形,并绘在图l-17(b)中.比拟开关S2闭合前后的电压波形.3.复合滤波(兀型滤波)闭合开关SI、S4、S5(其他开关均断开),电路为桥式整流、复合滤波(兀型滤波)滤波电路；用示波器观察电路中电压S3的波形,并绘在图l-17(c)中.比拟开关SI、S4、S5闭合前、后电压S3的波形.相关链接兴趣开展观看视频桥式全波整流滤波电路双踪示波器及其使用方法.练习题填空7,8,9,10,11,12,13：选择7,8.9,1011,12,13,14：判断7,8,9/01 .整流就是将交流电变换为脉