整流电路实验研究5页word.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流整流电路实验研究【精品文档】第 5 页专业： 控制系 姓名： 李妍 学号：_3140103668_ _日期：_11.19_ _地点：_东三211_实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验 指导老师：干于 成绩： _实验名称： 整流电路实验研究 实验类型：_ _同组学生姓名：_一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1、加深理解二极管单向导电特性；2、学习二极管在整流电路中的工作特性；3、学习二极管在倍压整流电路中应用。二、实

2、验内容和原理实验内容：选择元器件，搭建电路，完成以下输出电压的测量；半波整流电路在输出接电阻、接电容以及电阻电容并联时，输出电压的测量；全波整流电路在输出接电阻、接电容以及电阻电容并联时，输出电压的测量；倍压整流电路在输出接电阻、空载时，输出电压的测量。实验原理：四、实验原理与说明1、电压单向化在半波整流电路中，交流波形的正半周或负半周其中之一会被截止。只有一半的输入波形会形成输出。半波整流在单相供电时使用一个二极管，三相供电时使用三个二极管。单相交流电信号经过半波整流后，其波形如图所示，直流分量大小为 。2、全波整流：全波整流可以把完整的输入波形转成同一极性来输出。由于充份利用到原交流波形的

3、正、负两部份，并转成直流，因此更有效率。 全波整流有中心抽头式与桥式，如果不是使用具有中间抽头的变压器，而只有一组输出线圈，则需使用四个二极管才能做全波整流。 令峰值电压为 Vm ，未做滤波时的平均 Vdc=0.636Vm=0.9Vi，频率为原来 AC 频率的 2 倍，每个二极管所承受的反向峰值电压(PIV, Peak Inverse Voltage)值是Vm。如图2所示的连接方式称为桥式整流，这四个二极管合称为桥式整流器。3、电压平滑化：半波整流和全波整流之后所输出的直流电，都还不是恒定的直流电压。为了从交流电源整流产生稳定的直流电，需要加入滤波电路，使输出电压平滑化。最简单的滤波电路就是在

4、整流器的输出端加上一个能储存电能的电容器，通常称为滤波电容，即平滑电容（smoothing capacitor）。但此一滤波电容并不能百分之百消除交流电源的涟波。在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，称为纹波系数。经过滤波的整流器，纹波系数减小，电路如图所示。滤波电容的数值大小需要取舍选择，当给定负载时，电容值愈大则涟波愈低，但也造成成本愈高、通电瞬间的充电电流也愈大，整流二极管与变压器线圈如不能承受较大电流，则可能烧毁或降低寿命，又如多个大电容的装置同时启动，也可能造成交流电源的波形扭曲失真，影响其它电路。若要进一步减少涟波，可以使用高阶滤波，输入端的接滤波电

5、容之后再一个扼流圈（电感器），扼流圈对涟波电流有很高的阻抗，以便得到稳定的直流输出。如果直流负载需要较严格的平顺直流电压，则可以使用一个稳压器，以应付供电变化和负载特性的变化。实验中，元件的选择，一般要求：1、 通常按照滤波电路的放电时间常数来确定电容大小；2、 二极管承受的最高反向电压为。3、 滤波电容应选用耐压应大于。4. 倍压整流器图所示为德隆倍压整流器，倍压整流的方式不只一种。倍压整流(二倍)方式是利用两组简单的半波整流，以指向相反的二极管分别生成两个正负不同的电源输出，并分别加以滤波。连接正负两端可得到交流输入电压两倍的输出电压。此种电路称为德隆电路(德文:Delon-Schaltu

6、ng)。 如需要的话，此电路也可以提供中间电压，或当作正负双电压的电源来使用。另一种倍压整流是格赖纳赫电路(德文:Greinacher-Schaltung，如图5所示。格赖纳赫倍压电路可以继续添加二极管和电容器的级联，而形成多倍电压的电压倍增器， 这样的倍压电路虽可以提供几倍于输入交流峰值的电压，但电流输出和电压稳定度则受到限制。 此类电压倍增器电路常用来提供高电压予旧式电视机的阴极射线管（CRT）、光电倍增管、或电蚊拍。德隆电路的工作原理简单明了，如图6所示格赖纳赫电路的工作原理分负半周和正半周两个时间段，分析如下：1、 当负半周工作时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，理想情

7、况下，电容器C1可以充电到Vm ；2、 当正半周工作时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm再叠加变压器副边的Vm使得C2充电最高可达2Vm ，一般C2的电压需要几个周期后才会渐渐达到2Vm ，不是在半个周期内即达到2Vm 。如果有一个负载并联在倍压器的输出端口，在负半周时间电容器C2上的电压会下降，但是在正半周会被充电达到2Vm。三、实验设备 模拟电子电路实验箱、信号源、电源、示波器。四、实验步骤1.如图接线，选择信号源输出为 5V（1） 当AB端口接100k电阻时，观察AB端口的波形与输入波形的变化，测量其直流分量的大小；（2） 当AB端口接470 F电容时，观察

8、AB端口的波形与输入波形的变化，测量其直流分量的大小；（3） 当AB端口接100k电阻并联470 F电容时，观察AB端口的波形与输入波形的变化，测量其直流分量的大小。2. 如图7接线，选择信号源输出为,当AB端口接电阻时，观察AB端口的波形，测量其直流分量的大小；3.如图接线，选择变压器输出为09 V输出，（1）当AB端口接100k电阻时，观察AB端口的波形与输入波形的变化，测量其直流分量的大小；（2）当AB端口接470 F电容时，观察AB端口的波形与输入波形的变化，测量其直流分量的大小；（3）当AB端口接100k电阻并联470 F电容时，观察AB端口的波形与输入波形的变化，测量其直流分量的大

9、小。4.如图接线，选择变压器输出为09 V输出 ,(1) AB端口不接负载电阻时，观察AB端口的波形，测量其直流分量的大小；(2) AB端口接入负载电阻时，观察AB端口的波形，测量其直流分量的大小；五、实验数据记录1.半波整流：只接电阻时，只接电容时：电容和电阻并联时：2.3.全波整流：用9V电源时，只加电阻：只加电容：电容与电阻并联：4.不接电阻：接电阻时：六、实验结果分析在半波整流电路中，由于二极管的单向导电，正弦电流只有一半能够通过二极管。电流通过一个比较大的电容，由于电容充放电比较慢，所以得到的输出电流比正弦电流更加平缓，接近直流电流。在全波整流电路中，通过四个二极管的并联即桥式整流电路，将正弦电流转变为频率加倍的单向正弦电流，然后通过滤波电容将它转变为直流电流。实验测量出的电压高于电源电压。