§-整流与滤波电路公开课ppt课件

1、5-15-1整流与滤波电路整流与滤波电路1 1电子线路电子线路 半导体二极管的根本知识一构造与符号一构造与符号半导体二极管由半导体二极管由1个个PN结加上结加上两个接触电极、引线和管壳构两个接触电极、引线和管壳构成的成的AK正极负极VD课前回想课前回想二半导体二极管的特性二半导体二极管的特性半导体二极管的主要特性是具有半导体二极管的主要特性是具有课前回想课前回想LRVD2VD1VD1VD2单导游电性。单导游电性。u加正向电压正极加正向电压正极接高电位，负极接接高电位，负极接地电位导通地电位导通加反向电压正极加反向电压正极接低电位，负极接接低电位，负极接高电位截止高电位截止课前课前导入导入手机电

2、池提供的是交流电手机电池提供的是交流电还是直流电？还是直流电？ 有没有留意过手有没有留意过手机电池的铭牌机电池的铭牌,上面上面写的额定电压是多写的额定电压是多少伏？少伏？3.7V师生互动师生互动充电器和哪种电能直接衔接的呢？充电器和哪种电能直接衔接的呢？ 一 同 来 学 习 如 何 将 市 电一 同 来 学 习 如 何 将 市 电220V,50HZ220V,50HZ的交流电变换成低压直的交流电变换成低压直流电流电整流电路。整流电路。课前课前导入导入市电市电220V50HZ低压低压交流交流电电低压低压直流直流电电负载负载降压降压变换变换课前课前导入导入演示实验演示实验VDT1u2uLRaboU新

3、课讲解新课讲解 整流电路的根本知识整流电路的根本知识一一 整流电路的功能整流电路的功能整流电路的功能是将交流电转换整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。成脉动直流电。二整流电路的类型二整流电路的类型 利用二极管的单导游电性可利用二极管的单导游电性可实现单相整流和三相整流；其中实现单相整流和三相整流；其中单相整流电路常用的有半波整流单相整流电路常用的有半波整流电路，变压器抽头式全波整流电电路，变压器抽头式全波整流电路和桥式全波整流电路。路和桥式全波整流电路。新课讲解新课讲解 单相半波整流电路单相半波整流电路电路组成及电路图电路组成及电路图整流原理整流原理负载电压和负载电流的平均值负载电压和负

4、载电流的平均值整流元件的选择整流元件的选择课堂小结课堂小结新课讲解新课讲解新课讲解新课讲解一单相半波整流电路组成及电路图一单相半波整流电路组成及电路图 单相半波整流电路由电源变压器T的副边绕组、整流二极管VD和负载RL串联组成VDT1u2uLRab降降压压整整流流新课讲解新课讲解二单相半波整流电路整流原理二单相半波整流电路整流原理设变压器副边感应交流电压为tUusin222式中，U2为交流电压的有效值 由于交流电的方向是随时间变化的，因此整流过程按u2正、负两个半周来分析新课讲解新课讲解在交流电压u2的正半周0：2ouu VDT1u2ubLRa+-DiLi+- 此时二极管VD正偏导通。波形图L

5、i电流电流流通的途径：流通的途径：aVDLRb负载上负载上电压值电压值LDii新课讲解新课讲解在交流电压u2的负半周2：0ouVDT1u2ubLRa-+ 此时二极管VD反偏截止，负载RL上电流、电压均为零波形图0oi u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0VD导通导通二极管正偏导通时输入与输出电压波形分析二极管正偏导通时输入与输出电压波形分析新课讲解新课讲解eiRuab+-+-iLL0=2e2DVD+-u2u2BACK u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0BACKVD导通导通2uu VD截止截止0ou二极管反偏截止时输入与输出电压波形分析二极管反偏截止时输入与

6、输出电压波形分析新课讲解新课讲解eRuab+-L0=2VD0-+u2 u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0VD导通导通VD截止截止2uu 0oueRuab+-L0=2VD0u2u2正半周导通，负半周截正半周导通，负半周截止止 结论：在交流电的一个周期内，二极管在半个周期导通，半个周期截止，输出波形为输入波形的一半。故电路称为半波整流电路。2ouu T1u2ubLRa+-DiVDLi+-0ouT1u2ubLRa+-VD二极管极性对调整流原理分析二极管极性对调整流原理分析问题探求问题探求在交流电压在交流电压u2u2的正半周的正半周00：在交流电压在交流电压u2u2的负半周的负半周

7、22：LDii0oi问题探求问题探求 请自行分析，二极管极性对请自行分析，二极管极性对调后输入输出电压波形分析调后输入输出电压波形分析 u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0VD导通导通2uu VD截止截止0ou2ubLRaVDouu2负半周导通，正半周截负半周导通，正半周截止止新课讲解新课讲解三负载电压和电流三负载电压和电流输入电压输入电压输出电压输出电压单相半波整流电路输入与输出电压波形图单相半波整流电路输入与输出电压波形图脉动直流电脉动直流电压压负载电流的平均值负载电流的平均值L2LoL45. 0RURUI22o45. 02UUU数学实际证明，一个周期内，数学实际证明，一

8、个周期内，半波整流电路输出电压的平均半波整流电路输出电压的平均值是交流电压峰值的值是交流电压峰值的新课讲解新课讲解1有效值有效值新课讲解新课讲解四整流元件的选择四整流元件的选择 最大整流电流最大整流电流 电路中流过整流二极管 VD的平均电流ID与流过负载RL的直流电流IL相等 可见，选用整流二极管时，必需满足：DDmIIJAMPLDII 最高反向任务电压最高反向任务电压 在交流电压的负半周，二极管所接受的最高反向电压为u2的峰值，即2Rm2UUVDT1u2ubLRa+-/V2u0234/radt新课讲解新课讲解例题讲解例题讲解 单相半波整流电路的变压器二次电压为单相半波整流电路的变压器二次电压

9、为15V15V，负，负载电阻载电阻RLRL为为1010，试计算：，试计算： 1 1整流输出电压整流输出电压UOUO 2 2二极管经过的电流和接受的最大反向电压二极管经过的电流和接受的最大反向电压解：V75. 6V1545. 045. 02oUUA675. 010V75. 6LoLRUIIDV21.21V215V15222RMUU稳定练习稳定练习 单相半波整流电路的变压器二次电压为单相半波整流电路的变压器二次电压为20V20V，负，负载电阻载电阻RLRL为为750750，试计算：，试计算： 1 1整流输出电压整流输出电压UOUO 2 2二极管经过的电流和接受的最大反向电压二极管经过的电流和接受的

10、最大反向电压解：V9V2045. 045. 02oUU12mAA012. 0750V9LoLRUIIDV28.28V220V20222RMUUJAMP 在单相半波整流电路中： 1当二极管内部短路，整流电路会出现什么问题？ 2当二极管内部断路，整流电路会出现什么问题？ 3当负载短路，整流电路会出现什么问题？拓展练习拓展练习缺点排除缺点排除课堂小结课堂小结 电路特点电路特点缺陷：优点： 整流原理整流原理单相半波整流电路的整流原理是利用二极管的单导游电性。电路简单，运用的元件少很大,效率低输出电压脉动 二极管的选取二极管的选取在选用整流二极管时应重点思索和最大的整流电流最高的反向任务电压。JAMP

11、单相变压器抽头式全波整流电路单相变压器抽头式全波整流电路 电路组成及电路图电路组成及电路图整流原理整流原理负载电压和负载电流的平均值负载电压和负载电流的平均值整流元件的选择整流元件的选择电路的特点及适用范围电路的特点及适用范围新课讲解新课讲解 V1、V2为性能一样为性能一样的整流二极管；的整流二极管；T为电为电源变压器，作用是产生源变压器，作用是产生大小相等而相位相反的大小相等而相位相反的v2a和和v2b。 桥式变压器中心抽头式全波整流1. 1. 电路如图：电路如图：变压器中心抽头式全波变压器中心抽头式全波整流电路整流电路2. 任务原理：任务原理： 1v1正半周时，正半周时，T次级次级A点电位

12、高于点电位高于B点电位，在点电位，在v2a作作用下，用下，V1导通导通V2截止，截止，iV1自上而下流过自上而下流过RL； 2v1负半周时，负半周时，T次级次级A点电位低于点电位低于B点电位，在点电位，在v2b的的作用下，作用下，V2导通导通V1截止，截止，iV2自上而下流过自上而下流过RL； 可见，在可见，在v1一周期内，流过二极管的电流一周期内，流过二极管的电流iV1 、iV2叠加叠加构成全波脉动直流电流构成全波脉动直流电流iL，于是，于是RL两端产生全波脉动直流两端产生全波脉动直流电压电压vL。故电路称为全波整流电路。故电路称为全波整流电路。 缺陷：单管接受的反峰压比半波整流高一倍，变压器缺陷：单管接受的反峰压比半波整流高一倍，变压器T需中心抽头。需中心抽头。3负载和整流二极管上的电压和电流负载和整流二极管上的电压和电流2L9 . 0 VV1负载电压负载电压VL 1.2.5L2LLL9 . 0RVRVI2负载电流负载电流IL 1.2.6LV21II3二极管的平均电流二极管的平均电流IV 1.2.74二极管接受反向峰值电压二极管接受反向峰值电压 1.2.8RMV2RM22VV稳定练习 1、将 电转变为 电的过程叫整流。 2、整流电路按被整交流电的相数可分 为 整流与 整流；按整