学习任务七-直流稳压电源电路控制与分析-.pptx

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1、学习任务七 直流稳压电源电路控制与分析汽车电工电子技术目录3滤波和稳压电路控制与检测1单相桥式整流电路控制与检测三相桥式整流电路控制与检测2任务描述1任 务 描 述1直流稳压电源应用广泛，整流、滤波、稳压电路是构成直流稳压电源的核心部分，在汽车的应用电路中，也有交流变直流，或是直流变交流的应用，在汽车的电源中，交流发电机通过三相桥式整流把交流变直流，本学习任务将学习整流、滤波、稳压电路组成的直流稳压电源。学习目标1学 习 目 标2知识目标12能力目标分析半波整流电路、单相桥式整流电路、三相整流电路原理；会分析和检测直流稳压电源的电路原理；会分析整流电路波形变换过程；能分析半波、单相、三相整流电

2、路原理；能掌握整流电路的应用及测试。1231学 习 目 标2规范课堂6S管理；养成团队协作的好习惯；养成独立思考问题的好习惯；能与同学密切合作，规范安全地完成学习活动。素质目标123401单相桥式整流电路控制与检测任 务 描 述1单相桥式整流、滤波、稳压电路是构成直流稳压电源的核心部分，本子任务学习单相桥式整流电路的原理和检测。任 务 目 标2建议学时：2学时。会分析整流电路波形变换过程；1能分析半波、单相、三相整流电路原理；2能掌握整流电路的应用及测试。31知 识 准 备3二极管二极管半波整流电路半波整流电路一.电路电路如图-所示，图中各元件作用：():整流二极管，把交流电变成脉动直流电。(

3、):电源变压器，把变成整流电路所需的电压值。.工作原理设为正弦波，波形如图-所示。()正半周时，点电位高于 点电位，二极管 正偏导通，则；()负半周时，点电位低于 点电位，二极管 反偏截止，则。由波形可见，一周期内，负载只用单方向的半个波形，这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电 变成脉动直流电。由于电路仅利用的半个波形，故称为半波整流电路。1知 识 准 备3二极管二极管半波整流电路半波整流电路一.负载和整流二极管上的电压和电流1知 识 准 备3单相桥式整流电路单相桥式整流电路二.电路图单相桥式整流电路图如图7-3 和图7-4 所示。1知

4、 识 准 备3单相桥式整流电路单相桥式整流电路二.工作原理()正半周时，如图7-5)所示，点电位高于 点电位，则1、3 导通(2、4截止)，1自上而下流过负载L。()2负半周时，如图7-5)所示，A点电位低于B点电位，则2、4导通(1、3 截止)，2自上而下流过负载L叠加形成了L于是负载得到全波脉动直流电压L由波形图7-6可见，2一周期内，两组整流二极管轮流导通产生的单方向电流1 和2。1知 识 准 备3单相桥式整流电路单相桥式整流电路二1知 识 准 备3单相桥式整流电路单相桥式整流电路二.电路参数任 务 实 施4任务实施任务实施.组织方式()场地设施：每小组对应一套电器实验设施、一张实训工作

5、台。()实训工具：万用表、线束、锂离子电池一块，示波表、单相整流电路板、三相交流发电机板及电流表电压表积木板。()学生组织：教师指导，按各实例知识讲解及实训进行自评、互评。()检查实训任务：真实、完整、有效。一、任务准备()遵守场地安全规定，注意用电安全。()插拔电气元件时一定要断电操作。()在接线、拆线时，严禁用力拉扯线束。2.注意事项任 务 实 施4任务实施任务实施二、操作步骤根据学习工作页，结合实训指导书，按下列步骤完成实施。()按照图7-7 所示，接好半波整流电路。()观察示波器检测波形。()按照图7-8 所示，接好单相桥式整流电路。()观察示波器检测波形。任 务 小 结5任务小结任务

6、小结()利用一个二极管单向导电性可把交流电2 变成脉动直流电L。由于电路仅利用2的半个波形，故称为半波整流电路。()利用4个二极管单向导电性可把交流电2 变成脉动直流电L，得到全波脉动直流电压L，故称为单相桥式整流电路。()利用示波器观察半波整流电路波形。()利用示波器观察单相桥式整流电路波形。02三相桥式整流电路控制与检测任 务 描 述1三相桥式整流是汽车交流发电机总成的重要组成部分，本子任务学习三相桥式整流电路的结构原理，分析并检测整流电路的电压波形。任 务 目 标2建议学时：2学时。能理解三相桥式整流的原理；1分析三相桥式整流在汽车中的应用。21知 识 准 备3整流整流一将交流电变成直流

7、电的过程称为整流。在汽车交流发电机中，就是利用二极管组成的整流板将发电机发出的三相交流电整流为直流电。为了适应汽车发电机的需要，专门制作了用于汽车的整流二极管，它们分为正极管和负极管，如图7-9 所示。1知 识 准 备3三相桥式整流电路三相桥式整流电路二三个正极管和三个负极管构成的整流电路称为三相桥式整流电路，将发电机的交流电变为12 的直流电。整流电路如图7-10所示。任 务 实 施4任务实施任务实施一、任务准备.组织方式()场地设施：每小组对应一套实验设施、一张实训工作台。()实训工具：万用表、线束、锂离子电池一块，示波表、三相整流电路板、三相交流发电机板及电流表电压表积木板。()学生组织

8、：教师指导，按各实例知识讲解及实训进行自评、互评。()检查实训任务：真实、完整、有效。()遵守场地安全规定，注意用电安全。()插拔电气元件时一定要断电操作。()正确使用万用表。()在接线、拆线时，严禁用力拉扯线束。2.注意事项任 务 实 施4任务实施任务实施二、操作步骤根据学习工作页，结合实训指导书，按下列步骤完成实施。()按照图-11 所示，接好三相桥式整流电路。()观察示波器检测波形。任 务 小 结5任务小结任务小结()三相桥式整流是利用 个二极管组成的整流板将发电机发出的三相交流电整流为直流电。()汽车的整流器由正极管和负极管构成。()利用示波器观察三相桥式整流电路波形。03滤波和稳压电

9、路控制与检测任 务 描 述1汽车电控系统中需要稳定的12 或5 直流电压供电。由于汽车发电机输出是13.8左右的三相正弦交流电，虽然整流，输出的仍是具有脉动的直流电，因此需稳压变成稳定直流电，才能供给汽车电控系统。本子任务主要通过实例讲解，理论与实操相结合，对滤波、稳压电路作用原理进行学习。任 务 目 标21学会理解电容、电感的滤波的特性；2分析滤波电路的特性及应用；建议学时:学时。3分析稳压电路的特性及应用；4能分析三端稳压器电路的应用。直流稳压电源电路中的稳压部分很重要，分析和检测稳压管组成的稳压电路及三端稳压电路组成的稳压电路。1知 识 准 备3滤波电路基本概述滤波电路基本概述一整流电路

10、的输出电压不是纯粹的直流，交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成分，从示波器观察整流电路输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。滤波原理:滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性，滤掉整流电路输出电压中的交流成分，保留其直流成分，达到平滑输出电压波形的目的。1知 识 准 备3滤波电路的分类滤波电路的分类二常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类.无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤

11、波和复式滤波(包括倒L型、LC 滤波、LC-型滤波和RC-型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC 滤波，也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。脉动系数计算公式为:半波整流输出电压的脉动系数为S1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数0.67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1/(RLC/T-)。(T 为整流输出的直流脉动电压的周期。)注意1知 识 准 备3滤波电路的分类滤波电路的分类二.电阻滤波电路.电感滤波电路RC-型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。图7-12所示为RC

12、 滤波电路。若用S 表示C1 两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/CR)。.串联电路的特点根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C 及电感L 所组成的滤波电路的基本形式如图7-13所示。因为电容器C 对直流开路，对交流阻抗小，所以C 并联在负载两端.。电感器L 对直流阻抗小,对交流阻抗大，因此L 应与负载串联。1知 识 准 备3滤波电路的分类滤波电路的分类二3.电容滤波电路电容滤波一般负载电流较小，所以输出电压波形的放电段比较平缓，纹波较小，输出脉动系数S 小，输出平均电压U0大,具有较好的滤波特性。图7-14所示为电容滤波电路。1知 识 准 备3滤波电路的分类滤波电路的

13、分类二4.电感电容滤波如图7-15所示，当流过电感的电流发生变化时，线圈中产生自感电势阻碍电流的变化，使负载电流和电压的脉动减小，对直流分量:XL=0，L相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量:f越高，XL越大,电压大部分降在L上。因此，在负载上得到比较平滑的直流电压。LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合,用于高频时更为合适。5.形RC滤波器如图7-16所示，形RC 滤波器的体积小、成本低。R 越大，C2 越大,滤波效果越好。但R大将使直流压降增加，主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。1知 识 准 备3稳压调节电路稳压调节电路三稳压管是一种经过特殊工艺制造

14、成的二极管，它与电阻配合使用，具有稳定电压的功能。普通二极管加上反向电压不导通，可是当反向电压达到一定程度(大于UR)时二极管会反向击穿，普通二极管就会烧毁。但是经过特殊工艺制造的稳压管就能够耐得住反向电压。稳压管的外形与普通二极管区别不大，它的符号和伏安特性如图7-18所示。1.稳压二极管的特性及应用1知 识 准 备3稳压调节电路稳压调节电路三三端稳压器，是一种集成电路，内部采用的是串联稳压电路形式。主要有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器；另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳压器。在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少、使用方便、性能稳定、

15、价格低廉等优点，因而得到广泛应用。三端稳压器外形如图7-20所示。2.三端稳压器任 务 实 施4任务实施任务实施一、任务准备.组织方式()场地设施：每小组对应一套继电器实验设施、一张实训工作台。()实训工具：万用表、线束、锂离子电池一块、示波器、电流表、电压表、整流滤波稳压实训板。()学生组织：教师指导，按各实例知识讲解及实训进行自评、互评。()检查实训任务：真实、完整、有效。()遵守场地安全规定，注意用电安全。()插拔电气元件时一定要断电操作。()正确使用万用表。()在接线、拆线时，严禁用力拉扯线束。2.注意事项任 务 实 施4任务实施（任务任务实施（任务测评表测评表见教材）见教材）二、操作步骤根据学习工作页,结合实训指导书，按下列步骤完成实施。()按照图7-21所示，接好稳压电路。()检测电压值。()按照图7-22所示，接好直流稳压电源电路。()观察示波器检测波形。任 务 小 结5任务小结任务小结()滤波有电感滤波、电容滤波、型滤波等几大类。()RC-型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。()稳压管是一种经过特殊工艺制造成的二极管，它与电阻配合使用，具有稳定电压的功能。()三端稳压器，是一种集成电路，内部采用的是串联稳压电路形式，有78系列和79系列。本节课学习结束，请预习下节课内容哦!THANKS TO