2020年整流滤波 实验报告.pdf

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1、整流滤波得电路设计实验一、实验目得:、研究半波整流电路,全波整流电路。2、电容滤波电路,观察滤波器在半波与全波整流中得滤波效果。3、整流滤波电路输出脉动电压得峰值4、进一步掌握示波器显示与测量得技能。实验仪器:示波器,6交流电源,面包板,电容(47uF、1)电阻(2,1,5,25),导线若干。实验原理:1、实验思路利用二极管正向导通反向截至得特性,与C 电路得特性,通过二极管、电阻与电容得串并联设计出各种整流电路与滤波电路进行研究。2、半波整流电路变压器得次级绕组与负载相接,中间串联一个整流二极管,就就是半波整流。利用二极管得单向导电性,只有半个周期内有电流流过负载,另半个周期被二极管所阻,没

2、有电流。2。1 单相半波整流只在交流电压得半个周期内才有电流流过负载得电路称为单相半波整流电路。原理:如图 4。,利用二极管得单向导电性,在输入电压 Ui 为正得半个周期内,二极管正向偏置,处于导通状态,负载RL上得到半个周期得直流脉动电压与电流;而在Ui为负得半个周期内,二极管反向偏置,处于关断状态,电流基本上等于零、由于二极管得单向导电作用,将输入得交流电压变换成为负载R两端得单向脉动电压,达到整流目得,其波形如图 4、3、全波桥式整流前述半波整流只利用了交流电半个周期得正弦信号。为了提高整流效率,使交流电得正负半周信号都被利用,则应采用全波整流,现以全波桥式整流为例,其电路与相应得波形如

3、图6、。1-3 所示。若输入交流电仍为()2020年整流滤波 实验报告-第1页2020年整流滤波 实验报告-第1页则经桥式整流后得输出电压u(t)为(一个周期)(9)其相应直流平均值为()由此可见,桥式整流后得直流电压脉动大大减少,平均电压比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻时)。滤波电路经过整流后得电压(电流)仍然就是有“脉动得直流电,为了减少被波动,通常要加滤波器,常用得滤波电路有电容、电感滤波等、现介绍最简单得滤波电路。电容滤波电路电容滤波器就是利用电容充电与放电来使脉动得直流电变成平稳得直流电。我们已经知道电容器得充、放电原理。图 6、所示为电容滤波器在带负载电阻后得工作情况、设在 t

4、时刻接通电源,整流元件得正向电阻很小,可略去不计,在 tt1 时,UC 达到峰值为。此后U以正弦规律下降直到t2时刻,二极管D 不再导电,电容开始放电,UC缓慢下降,一直到下一个周期。电压i 上升到与 UC 相等时,即 t以后,二极管 D 又开始导通,电容充电,直到。在这以后,二极管 D 又截止,又按上述规律下降,如此周而复始,形成了周期性得电容器充电放电过程、在这个过程中,二极管 D 并不就是在整个半周内都导通得,从图上可以瞧到二极管 D 只在 t3 到 t4 段内导通并向电容器充电。由于电容器得电压不能突变,故在这一小段时间内,它可以被瞧成就是一个反电动势(类似蓄电池)、由电容两端得电压不

5、能突变得特点,达到输出波形趋于平滑得目得、经滤波后得输出波形如图 2。5 所示。四、实验内容及观测现象记录半波整流整流前时间格 5ms电压格 5整流后时间格 5ms电压格 5电阻 2电容 1uF,352 全波整流2020年整流滤波 实验报告-第2页2020年整流滤波 实验报告-第2页整流波形整流前时间格5m电压格 5整流后时间格 5s电压格 5电阻 2电容滤波时间格 5电压格 5电容 1uF,5V桥式整流时间格 s电压格 5电容 1uF,3电阻 2时间格 ms电压格 5电容 1uF,35V电阻 1时间格 5s电压格 5电容 1uF,电阻 5时间格 5ms电压格电容 1u,35V电阻5时间格 5

6、ms电压格 2电容 4uF,3V电阻时间格 5ms电压格 2电容 47F,35V电阻 1时间格5s电压格 2电容 47u,35V电阻 5时间格 5m电压格电容 47F,35V电阻 25思考题半波整流电路与全波桥式整流电路得工作原理分别就是？1、半波整流电路工作原理:YPENK”设变压器二次绕组得HPERLIN”交流电压2=U2sint,式中,U2 为二次电压有效值。2 得波形如图 7。2(a)所示。图、1 单相半波整流电路2020年整流滤波 实验报告-第3页2020年整流滤波 实验报告-第3页()正半周 u2 瞬时极性(+),b(),VD 正偏导通,二极管与负载上有电流流过、若向压降 UF 忽

7、略不计,则o=u2。单项半空桥式电路(2)负半周 u2 瞬时极性 a(-),b(+),V反偏截止,IF,u=u2。2、半波整流只利用了交流电半个周期得正弦信号。为了提高整流效率,使交流电得正负半周信号都被利用。此时采用全波整流、全波桥式整流电路如下:图 13 桥式整流电路与波形图若输入交流电仍为(8)则经桥式整流后得输出电压为(一个周期):()其相应直流平均值为:(1)由此可见,桥式整流后得直流电压脉动大大减少,平均值比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻)两种电路得整流、滤波输出电压中各成分与滤波电容容量及负载电阻阻值大小得有什么关系？1、由实验图像得:电容得容量越大,输出得交流成分得波形幅度越小,即输出电压越平稳。、由实验图像得:负载电阻阻值越小,输出得交流成分得波形幅度越小,即输出电压越平稳。2020年整流滤波 实验报告-第4页2020年整流滤波 实验报告-第4页