整流与滤波电路公开课.pptx

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1、 半导体二极管的基本知识（一）结构与符号半导体二极管由1个PN结加上两个接触电极、引线和管壳构成的AK（正极）（负极）VD课前回顾第1页/共32页（二）半导体二极管的特性半导体二极管的主要特性是具有课前回顾VD2VD1VD1VD2单向导电性。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页课前导入手机电池提供的是交流电还是直流电？有没有留意过手机电池的铭牌,上面写的额定电压是多少伏？3.7V师生互动第3页/共32页充电器和哪种电能直接连接的呢？一 起 来 学 习 如 何 将 市 电220V,50HZ的交流电变换成低压直流电整流电路。课前

2、导入市电220V50HZ低压交流电低压直流电负载降压变换第4页/共32页课前导入演示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页新课讲解 整流电路的基本知识（一）整流电路的功能整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。第6页/共32页（二）整流电路的类型 利用二极管的单向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 单相半波整流电路电路组成及电路图整流原理负载电压和负载电流的平均值整流元

3、件的选择课堂小结新课讲解第8页/共32页新课讲解（一）单相半波整流电路组成及电路图 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RL串联组成VDT降压整流第9页/共32页新课讲解（二）单相半波整流电路整流原理设变压器副边感应交流电压为式中，U2为交流电压的有效值 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页新课讲解在交流电压u2的正半周（0）：VDT+-+-此时二极管VD正偏导通。波形图电流流通的路径：VD负载上电压值第11页/共32页新课讲解在交流电压u2的负半周（2）：VDT-+此时二极管VD反偏截止，负载RL上电流、电压均为零

4、波形图第12页/共32页 u ot 0 u2t 0VD导通二极管正偏导通时输入与输出电压波形分析新课讲解+-u2u2BACK第13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电压波形分析新课讲解-+u2第14页/共32页 u ot 0 u2t 0VD导通VD截止u2u2正半周导通，负半周截止 结论：在交流电的一个周期内，二极管在半个周期导通，半个周期截止，输出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T+-VD+-T+-VD二极管极性对调整流原理分析问题探究在交流电压u2的正半周（0）：在交流电压u2的负半周（2）：第16页/共

5、32页问题探究 请自行分析，二极管极性对调后输入输出电压波形分析 u ot 0 u2t 0VD导通VD截止VDu2负半周导通，正半周截止第17页/共32页新课讲解（三）负载电压和电流输入电压输出电压单相半波整流电路输入与输出电压波形图脉动直流电压第18页/共32页负载电流的平均值数学理论证明，一个周期内，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页新课讲解（四）整流元件的选择 最大整流电流 电路中流过整流二极管 VD的平均电流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 最高反向工作电压 在交流电压的负半周，

6、二极管所承受的最高反向电压为u2的峰值，即VDT+-新课讲解第21页/共32页例题讲解 单相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页巩固练习 单相半波整流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页在单相半波整流电路中：（1）当二极管内部短路，整流电路会出现什么问题？（2）当二极管内部断路，整流电路会出现什么问题？（3）当负载短路，整流电路会出现什么问题？拓展练习故障排除第2

7、4页/共32页课堂小结 电路特点缺点：优点：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 单相变压器抽头式全波整流电路 电路组成及电路图整流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 V1、V2为性能相同的整流二极管；T为电源变压器，作用是产生大小相等而相位相反的v2a和v2b。1.电路如图：变压器中心抽头式全波整流电路第27页/共32页2.工作原理：（1）v1正半周时，T次级A点

8、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）v1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），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 缺点：单管承受的反峰压比半波整流高一倍，变压器T需中心抽头。3负载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页巩固练习1、将 电转变为 电的过程叫整流。2、整流电路按被整交流电的相数可分为 整流与 整流；按整流后输出电压的波形可分为 整流 整流。3、在单相半波整流电路中，如果电源变压器副边感应电压为10V,则负载电压将是 。4、在单相全波整流电路中，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全波整流电路第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页