整流与滤波电路公开课学习教案.pptx

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1、会计学1整流整流(zhngli)与滤波电路公开课与滤波电路公开课第一页，共32页。半导体二极管的基本知识（一）结构(jigu)与符号半导体二极管由1个PN结加上两个(lin)接触电极、引线和管壳构成的AK（正极）（负极）VD课前回顾第1页/共32页第二页，共32页。（二）半导体二极管的特性(txng)半导体二极管的主要特性(txng)是具有课前回顾VD2VD1VD1VD2单向(dn xin)导电性。u加正向电压（正极接高电位，负极接地电位）导通加反向电压（正极接低电位，负极接高电位）截止第2页/共32页第三页，共32页。课前导(qindo)入手机电池提供(tgng)的是交流电还是直流电？有没有

2、留意过手机电池的铭牌,上面(shng min)写的额定电压是多少伏？3.7V师生互动第3页/共32页第四页，共32页。充电器和哪种电能(dinnng)直接连接的呢？一 起 来 学 习 如 何 将 市 电220V,50HZ的 交 流 电 变 换 成 低 压(dy)直流电整流电路。课前导(qindo)入市电220V50HZ低压交流电低压直流电负载降压变换第4页/共32页第五页，共32页。课前导(qindo)入演示(ynsh)实验用示波器分别测量整流电路降压后的输入交流电的波形和输出低压直流电的波形，请观察实验现象，比较输入低压交流电和输出低压直流电波形的变化。VDT第5页/共32页第六页，共32页

3、。新课讲解 整流(zhngli)电路的基本知识（一）整流电路(dinl)的功能整流(zhngli)电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。第6页/共32页第七页，共32页。（二）整流电路(dinl)的类型 利用二极管的单向(dn xin)导电性可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电路，变压器抽头式全波整流电路和桥式全波整流电路。新课讲解第7页/共32页第八页，共32页。单相(dn xin)半波整流电路电路(dinl)组成及电路(dinl)图整流(zhngli)原理负载电压和负载电流的平均值整流元件的选择课堂小结新课讲解第8页/共32页第九页，共32页。新课讲解（一）单相半波

4、整流电路(dinl)组成及电路(dinl)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(fzi)RL串联组成VDT降压整流第9页/共32页第十页，共32页。新课讲解（二）单相(dn xin)半波整流电路整流原理设变压器副边感应交流(jioli)电压为式中，U2为交流(jioli)电压的有效值 因为交流电的方向是随时间变化的，因此整流过程按u2正、负两个半周来分析第10页/共32页第十一页，共32页。新课讲解在交流(jioli)电压u2的正半周（0）：VDT+-+-此时(c sh)二极管VD正偏导通。波形图电流流通的路径：VD负载(fzi)上电压值第11页/共32页第十二页

5、，共32页。新课讲解在交流(jioli)电压u2的负半周（2）：VDT-+此时二极管VD反偏截止，负载(fzi)RL上电流、电压均为零波形图第12页/共32页第十三页，共32页。u ot 0 u2t 0VD导通二极管正偏导通时输入与输出(shch)电压波形分析新课讲解+-u2u2BACK第13页/共32页第十四页，共32页。u ot 0 u2t 0BACKVD导通VD截止二极管反偏截止时输入与输出(shch)电压波形分析新课讲解-+u2第14页/共32页第十五页，共32页。u ot 0 u2t 0VD导通VD截止(jizh)u2u2正半周导通，负半周截止(jizh)结论：在交流电的一个周期内，

6、二极管在半个周期导通，半个周期截止，输出(shch)波形为输入波形的一半。故电路称为半波整流电路。第15页/共32页第十六页，共32页。T+-VD+-T+-VD二极管极性对调整流原理(yunl)分析问题探究在交流(jioli)电压u2的正半周（0）：在交流(jioli)电压u2的负半周（2）：第16页/共32页第十七页，共32页。问题探究 请自行分析(fnx)，二极管极性对调后输入输出电压波形分析(fnx)u ot 0 u2t 0VD导通VD截止VDu2负半周导通，正半周截止(jizh)第17页/共32页第十八页，共32页。新课讲解（三）负载(fzi)电压和电流输入电压输出电压单相半波整流电路

7、输入与输出电压波形图脉动(midng)直流电压第18页/共32页第十九页，共32页。负载(fzi)电流的平均值数学理论证明，一个周期(zhuq)内，半波整流电路输出电压的平均值是交流电压峰值的新课讲解有效值第19页/共32页第二十页，共32页。新课讲解（四）整流元件(yunjin)的选择 最大整流(zhngli)电流 电路中流过整流二极管 VD的平均(pngjn)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，必须满足：JAMP第20页/共32页第二十一页，共32页。最高反向(fn xin)工作电压 在交流(jioli)电压的负半周，二极管所承受的最高反向电压为u2的峰值，即

8、VDT+-新课讲解第21页/共32页第二十二页，共32页。例题讲解 单相(dn xin)半波整流电路的变压器二次电压为15V，负载电阻RL为10，试计算：（1）整流输出电压UO（2）二极管通过的电流和承受的最大反向电压解：第22页/共32页第二十三页，共32页。巩固练习 单相半波整流(zhngli)电路的变压器二次电压为20V，负载电阻RL为750，试计算：（1）整流(zhngli)输出电压UO（2）二极管通过的电流和承受的最大反向电压解：JAMP第23页/共32页第二十四页，共32页。n n在单相半波整流电路中：在单相半波整流电路中：n n（1）当二极管内部短路，整）当二极管内部短路，整流电

9、路会出现什么问题流电路会出现什么问题(wnt)？n n（2）当二极管内部断路，）当二极管内部断路，整流电路会出现什么问题整流电路会出现什么问题(wnt)？n n（3）当负载短路，整流电）当负载短路，整流电路会出现什么问题路会出现什么问题(wnt)？拓展练习故障(gzhng)排除第24页/共32页第二十五页，共32页。课堂小结 电路(dinl)特点缺点(qudin)：优点(yudin)：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向导电性。电路简单，使用的元件少很大,效率 低输出电压脉动 二极管的选取在选用整流二极管时应重点考虑和最大的整流电流最高的反向工作电压。JAMP第25页/共32页

10、第二十六页，共32页。单相变压器抽头(chu tu)式全波整流电路 电路(dinl)组成及电路(dinl)图整流(zhngli)原理负载电压和负载电流的平均值整流元件的选择电路的特点及适用范围新课讲解第26页/共32页第二十七页，共32页。V1、V2为性能相同的整流二极管；T为电源变压器，作用(zuyng)是产生大小相等而相位相反的v2a和v2b。1.电路(dinl)如图：变压器中心抽头式全波整流电路第27页/共32页第二十八页，共32页。2.工作(gngzu)原理：（1）v1正半周时，T次级(c j)A点电位高于B点电位，在v2a作用下，V1导通（V2截止），iV1自上而下流过RL；（2）v

11、1负半周时，T次级A点电位低于B点电位，在v2b的作用下，V2导通（V1截止(jizh)），iV2自上而下流过RL；可见，在v1一周期内，流过二极管的电流iV1、iV2叠加形成全波脉动直流电流iL，于是RL两端产生全波脉动直流电压vL。故电路称为全波整流电路。第28页/共32页第二十九页，共32页。缺点：单管承受(chngshu)的反峰压比半波整流高一倍，变压器T需中心抽头。3负载(fzi)和整流二极管上的电压和电流（1）负载电压VL （1.2.5）（2）负载电流IL （1.2.6）（3）二极管的平均电流IV （1.2.7）（4）二极管承受反向峰值电压 （1.2.8）第29页/共32页第三十页，共32页。巩固巩固(gngg)练习练习n n1、将 电转变为 电的过程叫整流。n n2、整流电路(dinl)按被整交流电的相数可分n n为 整流与 整流；按整流后输出电压的波形可分为 整流 整流。n n3、在单相半波整流电路(dinl)中，如果电源变压器副边感应电压为10V,则负载电压将是 。n n4、在单相全波整流电路(dinl)中，如果电源变压器副边感应电压为10V,则负载电压将是 。第30页/共32页第三十一页，共32页。5、如图所示电路，试画出电路的输出波形图。(图中)0tui0tuo全波整流(zhngli)电路第31页/共32页第三十二页，共32页。