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1、整流滤波电路演示文稿 各种电子设备和电子各种电子设备和电子计算机，都需要由稳定的计算机，都需要由稳定的直流电源供电。通常都是直流电源供电。通常都是将工业用的交流电经变换将工业用的交流电经变换来获得所需的直流电。来获得所需的直流电。情景情景情景整流：将交流电变换成单向脉动的直流电。整流：将交流电变换成单向脉动的直流电。交流电源220V变压：将电网供给的交流电压变换成符合变压：将电网供给的交流电压变换成符合 需要的交流电压。需要的交流电压。滤波：将单向脉动直流电变为较平滑的直滤波：将单向脉动直流电变为较平滑的直 流电。流电。稳压：在交流电源电压波动或负载变动时，稳压：在交流电源电压波动或负载变动时
2、， 使直流输出电压稳定。使直流输出电压稳定。第第 1 节节单相整流电路单相整流电路学习目标学习目标 1、理解单相半波、全波、桥式整、理解单相半波、全波、桥式整 流电路的工作原理。流电路的工作原理。 2、知道整流后二极管的电压和电、知道整流后二极管的电压和电 流。流。 二极管具有单向导电性。加正二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，呈现很小的正向电向电压时导通，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合；加反向电压时阻，如同开关闭合；加反向电压时截止，呈现很大的反向电阻，如同截止，呈现很大的反向电阻，如同开关断开。开关断开。整流电路就是利用二极管的开关特性构成的。回顾：回顾：引入：自主探究自主探究1 1
3、、什么叫整流？、什么叫整流？2 2、什么是脉动直流电？、什么是脉动直流电？3 3、说出单相半波、全波、桥式、说出单相半波、全波、桥式整流电路的组成及工作原理。整流电路的组成及工作原理。4 4、整流后二极管的电压和电流、整流后二极管的电压和电流分别为多少？分别为多少？5 5、单相半波整流电路中选用二、单相半波整流电路中选用二极管的条件是什么？极管的条件是什么？ tO 2 3 u2 tO 2 3 uO tO 2 3 iD= iO tO 2 3 uDRL220 V+ uu2iD+ uD1 工作原理工作原理一 单相半波整流电路2. 参数计算参数计算输出电压平均值输出电压平均值负载电流：负载电流： 流过
4、二极管的平均电流流过二极管的平均电流二极管承受的最大反向电压二极管承受的最大反向电压 URM = U2 = IO IVIO可见正确选用二极管，必须满足：可见正确选用二极管，必须满足：单相桥式整流电路由变压器、两单相桥式整流电路由变压器、两只二极管和负载电阻组成。只二极管和负载电阻组成。1 工作原理：工作原理：二二 单相全波整流电路单相全波整流电路1) v1为正半周时为正半周时 2) v1为负半周时为负半周时 (1) 负载电压、电流负载电压、电流全波整流电路的负载全波整流电路的负载RL上得上得到的是全波脉动直流电压，到的是全波脉动直流电压，所以全波整流电路的输出电所以全波整流电路的输出电压比半波
5、整流电路的输出电压比半波整流电路的输出电压增加一倍，电流也增加一倍，压增加一倍，电流也增加一倍，即即(2) 二极管承受反向峰值电压二极管承受反向峰值电压是变压器次级两个绕组总电是变压器次级两个绕组总电压的峰值，即压的峰值，即 2 负载与整流二极管的电压和电流：负载与整流二极管的电压和电流： (3) 二极管的平均电流只二极管的平均电流只有负载电流的一半，即有负载电流的一半，即 整流电路是利用二极管或晶闸管的单向导整流电路是利用二极管或晶闸管的单向导电性将交流电变换成直流电的电路。电性将交流电变换成直流电的电路。单相桥式整流电路由变压器、四只接成电单相桥式整流电路由变压器、四只接成电桥形式的二极管
6、和负载电阻组成。桥形式的二极管和负载电阻组成。1 1 工作原理：工作原理：在输入电压在输入电压 u1 的正半的正半周，周，A 点电位最高，点电位最高，B 点点电位最低，二极管电位最低，二极管 VD1 和和 VD3 正向偏置导通；正向偏置导通；VD2 和和 VD4 反向偏置而反向偏置而截止。截止。电流电流 iO 流经流经 VD1、RL 和和 VD3 并在并在 RL 上产生压降上产生压降 uO。OuO三三 单相桥式整流电路单相桥式整流电路O当输入电压当输入电压 u1 为负半周，变压器二次感应电为负半周，变压器二次感应电压为负半周时，压为负半周时，整流二极管整流二极管 VD1、VD3 因加因加反向电
7、压而截止，反向电压而截止，VD2、VD4 因加正向电压而导通。因加正向电压而导通。电流电流 io 流经流经 VD2、RL 和和 VD4 并在并在 RL 上产生压降上产生压降 uO。由此可见，在输入电压由此可见，在输入电压 u1( (u2) )的一个周期内，负载上的一个周期内，负载上均有电流通过均有电流通过, ,方向始终是从方向始终是从上向下，所以负载上得到同上向下，所以负载上得到同一方向的电压一方向的电压 uO。 (a)(b)(c)V3RLV4V2V1u1u2+uo ioRLV4V3V2V1+uo u2u1输入正半周输入正半周 工作原理工作原理输入负半周输入负半周+uo 单相桥式整流电路2 负
8、载与整流二极管的电压和电流：负载与整流二极管的电压和电流：负负载载上上得得到到的的电电压压 Uo 是是输输出出电电压压波波形形在在一个周期中的平均值一个周期中的平均值:流过负载的电流：流过负载的电流：流流过过每每个个二二极极管管的的平平均均电流是负载电流的一半：电流是负载电流的一半：每每个个二二极极管管承承受受的的反反向向电电压压最最大大值值为为变变压压器器二二次次电压的峰值：电压的峰值： 例例 某电气设备采用桥式整流电路整流，电某电气设备采用桥式整流电路整流，电源电压为源电压为220 V 交流电，需要整流输出的电压为交流电，需要整流输出的电压为 6 V ，电流为，电流为 25 mA，试求整流
9、二极管参数。，试求整流二极管参数。根据式根据式 可知变压器二次电压为可知变压器二次电压为解解根据式根据式 可知二极管平均电流为可知二极管平均电流为根据式根据式 可知二极管承受的反向电压可知二极管承受的反向电压最大值为最大值为3) 简化画法简化画法+uo RLio+u2 4) 整流桥整流桥把四只二极管封把四只二极管封装在一起称为整装在一起称为整流桥流桥 +- +整流桥的连接整流桥的连接本课小结本课小结1 1、整流电路实际上是二极管单向导电、整流电路实际上是二极管单向导电的应用，起到波形变换将交流变为直流。的应用，起到波形变换将交流变为直流。2 2、变压器中心抽头式单相全波整流电、变压器中心抽头式
10、单相全波整流电路，每个二极管承受两倍的反向峰值电路，每个二极管承受两倍的反向峰值电压。压。3 3、桥式全波整流电路比变压器中心抽、桥式全波整流电路比变压器中心抽头式单相全波整流电路所使用的整流二头式单相全波整流电路所使用的整流二极管多一倍，但二极管承受的反向电压极管多一倍，但二极管承受的反向电压低了一半且无需变压器中心抽头。低了一半且无需变压器中心抽头。 作作业业： 单单相相桥桥式式整整流流，负负载载电电阻阻 R RL L = = 40 40 ，要要求求直直流流输输出出电电压压 U UO O = = 20 20 V V，求求电电源源变变压压器器的的负负边边电电压压，流过二极管的平均电流。流过二
11、极管的平均电流。 解解 电流平均值：电流平均值：第二节 滤波电路学习目标：学习目标：1、了解滤波电路的种类、了解滤波电路的种类2、知道、知道R、L在滤波电路在滤波电路 中的连接中的连接问题：1滤波电路的类型有哪些？2滤波的作用是什么？电路中的滤波元件有哪些？3电容滤波利用了电容器什么作用？4电容滤波后输出电压的平均值有哪些？滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点: :电容与负载电容与负载 R RL L 并联，并联， 或电感与负载或电感与负载R RL L串联。串联。交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波直流直流电压电压RLCRLL 滤波电路滤波电路 型滤波电路型滤波电路RCRC型
12、滤波电路型滤波电路滤波电路型滤波电路型滤波电路整整流流电电路路输输出出电电压压向向负负载载供供电电的的同同时时，也也给给电电容容充充电电。利利用电容器的充、放电特性，使输出电压平滑。用电容器的充、放电特性，使输出电压平滑。u1u29.2.1电容滤波电路电容滤波电路io + uo= uc RLV1V4V3V2+u 1 1、电容滤波、电容滤波V 导通时给导通时给 C 充电，充电，V 截止时截止时 C 向向 RL 放电放电；1)电路和工作原理电路和工作原理滤波后滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。的波形变得平缓，平均值提高。电容电容充电充电电容电容放电放电C当当下下一一个个整整流流波波形形到到
13、来来时时且且 u2 幅幅值值大大于于电电容容两两端端电电压压时时，电电容容器器又又开开始充电。始充电。电电容容器器不不断断充充电电、放放电电、再再充充电电负负载载两两端端得得到到平平滑滑的的直直流电。流电。滤波前滤波前滤波后滤波后电电容容滤滤波波电电路路适适用用于于轻轻载载情情况况，当当负负载载较较重重时时应应采采用用电电感感滤波电路。滤波电路。OuO当当充充电电电电压压达达到到最最大大值值 后后，u2 下下降降，电电容容器器向向负负载载放放电，维持负载两端电压缓慢下降。电，维持负载两端电压缓慢下降。2) 波形及输出电压波形及输出电压O tuO 2 输出电压的平均值：输出电压的平均值：半波整流
14、桥式整流桥式整流输出端开路时电电容容滤滤波波电电路路适适用用于于轻轻载载情情况况，当当负负载载较较重重时应采用电感滤波电路。时应采用电感滤波电路。电感对整流电路输出电感对整流电路输出电压中的交流成分呈现较电压中的交流成分呈现较大的阻抗，对直流成分感大的阻抗，对直流成分感抗为零，因此，交流成分抗为零，因此，交流成分基本都降落在电感线圈上，基本都降落在电感线圈上，而直流成分则降压在负载而直流成分则降压在负载电阻上，从而负载上得到电阻上，从而负载上得到平滑的直流电。平滑的直流电。负载两端电压的平均值负载两端电压的平均值与桥式整流电路相同，与桥式整流电路相同，为为Uo = 0.9U22电感滤波电路电感
15、滤波电路RLL+u2 2 2、电感滤波电路、电感滤波电路RLL+u2 整流后的输出电压：整流后的输出电压：直流分量被电感直流分量被电感 L 短路短路交流分量主要降在交流分量主要降在 L 上上电感越大，滤波效果越好电感越大，滤波效果越好电感元件体积大，结构复杂，自身电电感元件体积大，结构复杂，自身电阻也会引起直流电压和功率损失。它适同阻也会引起直流电压和功率损失。它适同于负载电流要求较大且负载变化大的场合。于负载电流要求较大且负载变化大的场合。3、复式复式滤波电路滤波电路L C1RL+u2 C2C1、C2 对交流容抗小对交流容抗小L 对交流感抗很大对交流感抗很大由于线圈体积大，笨重、成本高，在晶
16、体管由于线圈体积大，笨重、成本高，在晶体管电路中使用不多，通常用电阻电路中使用不多，通常用电阻R代替代替L，组成，组成 型型RC滤波电路。滤波电路。R，C2越大，滤波效果越好三、达标三、达标1 1、交流变成直流需要那几个过程？、交流变成直流需要那几个过程？2 2、什么叫整流？常用的整流元件是、什么叫整流？常用的整流元件是 什么？滤波电路中的主要元件是什什么？滤波电路中的主要元件是什 么？么？3 3、画出桥式整流电路。、画出桥式整流电路。4 4、整流电路把、整流电路把 变换成变换成 。5 5、滤波电路把、滤波电路把 变换成变换成 。6 6、在滤波电路中电容、在滤波电路中电容 在电路中，在电路中， 电感电感 在电路中。在电路中。7 7、在在型RC滤波电路中，R值越大越好（ ）第三节第三节 二极管应用电路二极管应用电路 一、一、 发光二极管发光二极管二、二、 稳压二极管稳压二极管三、三、 光敏二极管光敏二极管学习目标学习目标 1、掌握各二极管的符号、掌握各二极管的符号 及工作条件及工作条件 2、了解各二极管的工作、了解各二极管的工作 原理原理自主探究自主探究1 1、发光二极管的芯片采用什么、
