青 岛 滨 海 学 院 教 师 教 案

课 题 整流滤波与稳压电路 1. 理解单相半波和单相桥式整流电路的工作原理。 2. 理解电容滤波电路的工作原理及外特性。 3. 掌握稳压二极管构成的并联稳压电路工作原理。 4. 学习三端集成稳压电路的使用方法。 5. 熟悉直流稳压电源的性能指标及测试方法。 理解单相半波和单相桥式整流电路的工作原理。 理解电容滤波电路的工作原理及外特性。 掌握稳压二极管构成的并联稳压电路工作原理。 学习三端集成稳压电路的使用方法。 熟悉直流稳压电源的性能指标及测试方法 需 2课时 教 学 目 的 要 求 教 学 重 点 教 学 难 点 教案编写日期 年 月 日 教 学 内 容 与 教 学 过 程 一、 实验前准备实验所用仪器、实验报告、板书实验内容 二、 组织实验课堂 1. 根据实验人数合理分组 2. 学生签名（签到表轮流签名） 3.讲解本次实验方法、要求 三、实验指导 主要讲解实验目的、实验原理、实验步骤及其实验的注意事项等； 提示与补充 青 岛 滨 海 学 院 教 师 教 案 四、实验原理 能将交流电变换为稳定的直流电的电路称为直流稳压电源。直流稳压电源u t 交流电图10.1 直流稳压电源的原理框图 变压 整流 滤波 稳压 负载 u t 的结构框图如图10.1所示。 1. 电源变压器 电源变压器将输入的220V（50Hz）交流电压变换为整流电路适用的交流电压。同时还起到了将强、弱电隔离的作用，所以该电源变压器又称隔离变压器。 2. 整流电路 U u2 22整流电路是利用D Tr ?t 0 二极管的单向导电??? 3? +uo 性，将交流电变成单u2 向脉动的直流电。常uo 2U2 RL u1 用的单相整流电路有 ?t -0 ??? 3? 单相半波与单相桥式整流。 （b） （a） 单相半波整流电图10.2 单相半波整流电路 路由一只二极管组成，如图10.2（a）所示。该电路输入为变压器副边的正弦交流电压，输出为只保留输入电压正半周的单向脉动直流电压，波形如图10.2（b）所示。若将D看做理想二极管，则输出电压的平均值u2 Tr 与变压器2U2 付边电压+D1 D4 ?t 0 ??? 3? 有效值的u2 uo u1 关系是：RL uo 2U2 D3 U0=0.45U2D2-。 ?t 0 ??? 3? 单相桥式整流（a） （b） 由四只二图10.3 单相桥式整流电路 极管组成整流桥，如图10.3（a）所示。在输入电压的正半周，D1和D3导通， D2和D4截止，输出电压为u2的正半周；在输入电压的负半周，D2和D4导通， D1和D3截止，输出电压是将u2的负半周反相后加到负载上，输出电压波形如图 青 岛 滨 海 学 院 教 师 教 案 10.3（b）所示。输出电压的平均值与变压器付边电压有效值的关系是：U0=0.9U2。 3. 滤波电路 滤波电路是利用电容和电感对直流分量和交流分量呈现不同电抗的特点，可以滤除整流电路输出电压的交流成分，保留其直流成分，使其变成比较平滑的电压波形。常用的滤波电路有：电容滤波、电感滤波和π型滤波。 电容滤波电路简单，滤波效果好，是一种应用最多的滤波电路。其电路结构就是在整流 电路的输出端与负载电阻并联一个足够大的电容器，当滤波电容的容量越大，电容放电的时间常数越大，输出电压的平均越高。选择合适的电容滤波时（RLC?(3~5)T），其输出电压平均值与变压器付边电压有效值之间的关系近2似为： 单相半波整流电容滤波：U0=U2， 单相全波整流电容滤波：U0=1.2U2 空载时UO?2U2。 桥式整流电容滤波电路如图10.4（a）所示，其输出电压波形如图10.4（b）所示。 图10.4桥式整流电容滤波电路 电容滤波的外特性较差，因为当容量C一定时，负载电流增大，即对应负载电阻RL减小，导致了时间常数减小，输出电压平均值U0随之下降。外特性如图10.4（c）所示。