整流与滤波电路实用教案

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1、会计学1整流整流(zhngli)与滤波电路与滤波电路第一页，共17页。现实生活当中，需要现实生活当中，需要(xyo)直流电源的地方很多。直流电源的地方很多。电子设备中电子设备中 需要需要(xyo)直流电源供电（小功率直流电源供电（小功率）直流电源的来源直流电源的来源(liyun)？干电池干电池由交流市电变为直流电的各种半导体电源（直流稳压电源）由交流市电变为直流电的各种半导体电源（直流稳压电源）直流稳压电源的框图：直流稳压电源的框图：交流电源交流电源变压器变压器整整流流滤波滤波稳压稳压负载负载HOME直流电动机直流电动机 需要需要直流电源供电（大功率）直流电源供电（大功率）第1页/共17页第二

2、页，共17页。1. 电路电路(dinl)组成组成2. 工作工作(gngzu)原原理理分析分析(fnx)前提：理想变压器，理想二极管前提：理想变压器，理想二极管U2 为正半周：为正半周：V1V2V3V4RLu0U2U1I0abaV1RLV3bV2 V4 截止截止tU0U2 为负半周：为负半周：bV2RLV4aV1 V3 截止截止变压器变压器 变比变比HOME 9.1 .1 整流电路整流电路第2页/共17页第三页，共17页。？0IV1V2V3V4RLu0U2U1I0ab的关系？与20UU020)(sin21ttdUU222U29 . 0 ULRUI00LRU29 . 022UUDRM29 . 0

3、U流过每只二极管的平均流过每只二极管的平均(pngjn)电流电流：二极管承受的最高反向二极管承受的最高反向(fn xin)电电压：压：021IIDF22UUDRMHOME3. 参数计算参数计算?DRMU一般取：一般取：第3页/共17页第四页，共17页。第4页/共17页第五页，共17页。第5页/共17页第六页，共17页。如图如图9.19.1所示的单相所示的单相(dn xin)(dn xin)桥式整流电路，若桥式整流电路，若要求在负载上得到要求在负载上得到2424直流电压，直流电压，100mA100mA的直流电的直流电流，求整流变压器次级电压流，求整流变压器次级电压U2U2，并选出整流二极管，并选

4、出整流二极管。解解：209 . 0 UU根据根据(gnj)VU7 .269 . 0242mAIIDF50021VUUDRM5 .3722据此选择据此选择(xunz)二二极管极管HOME根据上述数据，查表可选出最大整流电流为根据上述数据，查表可选出最大整流电流为100mA，最高反向工作电压为最高反向工作电压为50V的整流二极管的整流二极管2CZ52B。 例例9.1第6页/共17页第七页，共17页。讨论：讨论： 单相桥式整流单相桥式整流(zhngli)电路电路如图，试回答下列问题：如图，试回答下列问题：1. 若若V3 管接反，会有什么情况管接反，会有什么情况(qngkung)发生？此时发生？此时U

5、0=？2. 若若V3 管短路，会有什么管短路，会有什么(shn me)情况发生？此情况发生？此时时U0=？3. 若若V3 管开路，会有什么情况发生？此时管开路，会有什么情况发生？此时U0=？V1V2V3V4RLu0U2U1I0ab解解：1. 正半周不通，正半周不通，2. 正半周正常，正半周正常，3. 正半周不通，正半周不通，2045. 0UUHOME负半周变压器被短路。负半周变压器被短路。结果结果？烧坏变压器，烧坏变压器， U0=0负半周变压器被短路。负半周变压器被短路。烧坏变压器，烧坏变压器， U0=0结果结果？负半周正常。负半周正常。输出为原来的一半，输出为原来的一半，结果结果？第7页/共

6、17页第八页，共17页。几种几种(j zhn)常见的硅整流桥外形：常见的硅整流桥外形：+ A C -+- + - 交直流管脚用错将如何交直流管脚用错将如何(rh)？造成短路造成短路(dunl)烧毁烧毁变压器！变压器！HOME第8页/共17页第九页，共17页。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 RL 并联并联(bnglin)，或电，或电感与负载感与负载RL串联串联。交交流流(ji(jiololi)i)电电压压脉动脉动(midn(midng)g)直流电直流电压压整流整流滤波滤波直流直流电压电压原理：原理：利用储能元件利用储能元件电容电容两端的电压两端的电压(或通过或通过电

7、电感感中的电流中的电流)不能突变的特性不能突变的特性, 滤掉整流电滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。，达到平滑输出电压波形的目的。9.1.2 滤波电路滤波电路HOME第9页/共17页第十页，共17页。V1V2V3V4RLu0U2U1I0abC+tU0无滤波无滤波(lb)电电容时容时有滤波有滤波(lb)电电容时容时tU0滤波电容滤波电容RLC 较大较大(jio d)时时RLC 较小较小时时RLC 适中时适中时2029 . 0UU）（取取202 . 1 UU条件条件：253TLCR）（信号周期信号周期3. 参数计算参

8、数计算HOME1. 电路组成电路组成2.2.工作原理工作原理第10页/共17页第十一页，共17页。LRUI00LRU22 . 122UUDRM202 . 1 UU流过每只二极管的平均流过每只二极管的平均(pngjn)电流：电流：021IIDF二极管承受二极管承受(chngshu)的最的最高反向电压：高反向电压：22UUDRM021IIDF22UUDRM由于二极管上存在冲击电流，所以选择整由于二极管上存在冲击电流，所以选择整流二极管时，应留有足够的裕量。流二极管时，应留有足够的裕量。当当RL开路时，开路时，204 . 1 UU特别注意！特别注意！HOME参数计算参数计算第11页/共17页第十二页

9、，共17页。讨论：讨论： 整流滤波电路如图，负载整流滤波电路如图，负载RL=5k，开关，开关a闭合闭合(b h)、b断断 开时，直流电压表开时，直流电压表 的读数为的读数为140V，求：，求： VabVARL+1. A闭合闭合,b断开断开, 求求 的读数的读数。A2. a断开断开,b闭合闭合,求求 的读数的读数。A3. ab均闭合，求均闭合，求 的读数的读数。A解解：最初最初(zuch)相当于相当于RL开路，开路，204 . 1 UUVU1002A=?0A1. 2.相当于整流相当于整流(zhngli)电路电路VUU909 . 020A=?18mA3.相当于滤波电路相当于滤波电路VUU1202

10、. 120A=?24mAHOME第12页/共17页第十三页，共17页。FFRTCL)5 .413 .24(102 . 1202. 0)53(2)53(3已知单相桥式整流电容滤波电路如图已知单相桥式整流电容滤波电路如图9.4（a）所示。要求）所示。要求(yoqi)UL=12V，IL=100mA，电网工作频率为，电网工作频率为50Hz。试计算整。试计算整流变压器次数电压有效值流变压器次数电压有效值U2，并计算，并计算RL和和C的值的值.解：解：102 .1122 .12LUUkIURLLL2 . 11012UC(1.5 2)U2=15 20 VUc=25 V故：整流变压器次数电压故：整流变压器次数

11、电压(diny)有效值为有效值为10V，负载，负载RL为为1.2k，滤波电容器的参数为，滤波电容器的参数为47F/25V。例例9.2HOME第13页/共17页第十四页，共17页。(1)滤波后的输出电压(diny)中直流分量提高了，交流分量降低了。(2) 电容滤波适用(shyng)于负载电流较小的场合。(3) 存在浪涌电流。可在整流二极管两端(lin dun)并接一只0.01F的 电容器来防止浪涌电流烧坏整流二极管。(4) RLC值的改变可以影响输出直流电压的大小。RL开路时， 输出UL约为1.4U2；C开路时，输出UL约为0.9U2；若C的容量减小，则输出UL小于1.2U2。4.4. 电容滤波

12、的特点电容滤波的特点HOME第14页/共17页第十五页，共17页。*其他形式的滤波其他形式的滤波(lb)电路电路改善滤波特性的方法改善滤波特性的方法(fngf)：采取多级滤波。如：采取多级滤波。如：L-C 型滤波电路：在电感滤波后面型滤波电路：在电感滤波后面(hu mian)再接一再接一电容。电容。RC 型滤波电路：型滤波电路：在电容滤波后再接一级在电容滤波后再接一级RC滤波滤波电路。电路。 性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。LC 型滤波电路：型滤波电路：在电容滤波后面再接在电容滤波后面再接L-C 型型滤滤波电路。波电路。HOME第15页/共17页第十六页，共17页。第16页/共17页第十七页，共17页。