單相橋式整流、濾波電路教案

1、課題：單相橋式整流、濾波電路課型：講練結(jié)合一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）職業(yè)技能：1 掌握電路接線的基本技能， 能完成單相整流濾波電路的搭建2 學(xué)會用示波器觀察單相橋式整流、 濾波電路電壓波形并比較整流與濾波前后的波形。3 能正確使用雙蹤示波器和萬用表完成對單相整流濾波電路的測試（二）職業(yè)知識：1理解整流的含義，熟悉幾種典型的整流電路2 理解整流電路的工作原理， 熟練掌握其相應(yīng)的計算及二極管的選用原則3理解濾波的概念，了解常用的濾波方式4. 理解電容濾波的工作原理，掌握濾波電容的選擇要求（三）職業(yè)道德與情感：1 通過電路接線與搭建，提高學(xué)生排除常見故障的能力2 . 提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力二、工作

2、任務(wù)單【任務(wù)一】單相整流濾波電路的接線搭建【任務(wù)二】單相整流電路的分析【任務(wù)三】單相整流電路的測試【任務(wù)四】單相整流濾波電路的測試和識讀三、預(yù)備實踐知識1電路接線的基本技能2雙蹤示波器和萬用表的使用方法四、預(yù)備理論知識1整流的含義及整流電路的工作原理2濾波的概念和濾波電路的工作原理3二極管和濾波電容的選用原則5、 教學(xué)重點、難點：重點： 單相橋式整流、濾波電路的工作原理與參數(shù)計算難點：單相橋式整流、濾波電路的工作原理6、 【知識回顧】1. 二極管的特性是。2. 理想二極管是指 。3. 單相半波整流電路變壓器次級輸出電壓U2 和負(fù)載的電壓U0 的關(guān)系是什么？七、教學(xué)過程：引子：上一堂課我們講述了

3、單相半波整流濾波電路，大家發(fā)現(xiàn)半波整流，只能整出上半個波形，電源利用率低，脈動大, 效果不是很好，脈動雖有所減少，但依然存在，那么怎樣才能提高電源的利用率呢？如何將變壓器次級繞組輸出電壓的負(fù)半周也利用起來（通過提問引出本堂課的課題）一、單相橋式整流電路【任務(wù)一】單相整流電路的接線與搭建注意事項：二極管和電容的極性不能接反教師引導(dǎo)測試，學(xué)生協(xié)作完成橋式整流中二極管的連接方式:J正一負(fù)接交流，同正同負(fù)接負(fù)載；同正為負(fù)，同負(fù)為正”通過試驗我們看到正弦波的下半波翻轉(zhuǎn)到了上面， 為什么會出現(xiàn)這樣的試驗結(jié)果呢？接下來我們分析 一下電路的工作原理?！救蝿?wù)二】單相整流電路的分析（flash演示）當(dāng)比正半周（即

4、A端為正，B端為負(fù)）時， 極管VV3正偏與通，與電路徑為：A端一Vi - Rl-V3-B端，電流（ 自上而下流過Rl,產(chǎn)生電壓UL。當(dāng)U2負(fù)半周（即A端為負(fù)，B端為正）時，二極管V2、V4正偏導(dǎo)通，導(dǎo)電路徑為：B端一 V2一 Rl-V4一A端，電流iL 自上而下流過Rl,產(chǎn)生電壓UL。由此可見，一個周期內(nèi)，Vi、V3和 V、V4輪流導(dǎo) 通，在負(fù)載上得到正負(fù)半周都有單一方向的脈動的 直流電壓Ul,因此稱為全波整流。波形分析：教師運用仿真軟件演示波形，讓學(xué)生加深理解，學(xué)生根據(jù)所觀察到的波形描繪于圖那么輸出電壓跟輸入電壓有什么關(guān)系呢？接下來我 們來看看各個量的關(guān)系?！救蝿?wù)三】單相整流電路的測試1）整

5、流輸出電壓平均值u0=L7UJ 41U §in（布）逑5 =0.町7U2）二極管平均電流d = 0.45-2 0 27?l 凡3）二極管最大反向電壓Urm= 4iu2，從提問同學(xué)：這個試驗發(fā)現(xiàn)整流得到的波形是否平滑 讓學(xué)生思考應(yīng)該想什么辦法來使波形變得平滑 而引出單相橋式整流濾波電路并得出其電路圖?！救蝿?wù)四】單相整流濾波電路的測試和識讀電路圖（負(fù)載兩端并接電容，學(xué)生協(xié)作完成測試, 教師巡回指導(dǎo)）我們看到加上一個電容以后，波形比半波整流濾波電 路變得更加平緩，那么為什么會有這樣的試驗結(jié)果 呢？下面我們分析一下它的工作原理。工作原理與半波整流濾波電路相比，由于電容的充放電過 程縮短，因為

6、電源電壓半個周期重復(fù)一次，因此輸出 電壓的波形更為平滑，輸出的直流電壓幅度也更高 止匕 O2同樣，放電時間常數(shù)p=RC,在R不變的情況下, C越大，p越大，貝I電容C放電較慢，波形越平滑。電容 放電參數(shù)的估算當(dāng)Al為有限值時：0.9。2 <UO< 4iu2通常取UO=1.2U2 RC越大Uo越大為獲得良好濾波效果，一般取：/?lC>(35)1 (丁為輸入交流電壓的周期)(4)元器件選擇：現(xiàn)有一單相橋式整流電容濾波電路， 由220V、50Hz的交流電源供電，要求輸出直流電壓 為200V,負(fù)載電流為400mA,試選擇整流二極管， 確定濾波電容的大小。二、單相整流濾波電路的識讀教師

7、引導(dǎo)學(xué)生識讀電路，學(xué)生了解電路的組成和適用場合1 .電容濾波器一一電容與負(fù)載并聯(lián)適用場合：常用于負(fù)載電流較小的場合。2 .電感濾波器一一電感與負(fù)載串聯(lián)適用場合：常用于負(fù)載電流較大并經(jīng)常變化的場合3 .復(fù)式濾波器一一濾波效果較前兩者好三.結(jié)論（教師引導(dǎo)為主，學(xué)生思考并記錄）濾波的作用：電容濾波器中電容與負(fù)載,（串聯(lián)/并聯(lián)） 利用電容的特性來工作的。【知識擴(kuò)展】橋式整流濾波電路的故障分析在單相橋式整流電路中，1 .如果有一只二極管斷路，電路會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2 .如果有一個二極管短路，電路會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？3 .若有一個反接，電路又會出現(xiàn)什么問題？ 結(jié)論：1 .電路正常工作時，是單相橋式整流濾波電路（

8、有載）， UO= 1.2U22 .Rl斷開時，是單相橋式整流濾波電路（空載），3 .C斷開時，是單相橋式整流電路，UO= 0.9U24 .V2斷開時，是單相半波整流濾波電路，UO= U2 5.V2、C同時斷開時，是單相半波整流電路，UO= 0.45U2 例析：橋式整流濾波電路如下圖所示，已知 U2=20V, R=47Q ,C=1000 u F?，F(xiàn)用直流電壓表測量輸出電壓UO, 問出現(xiàn)以下幾種情況時其UO為多大？（1）電路正常工作時；UO =1.2M20=24V(2) R斷開時；UO=20氏(3) CM 開時；UO =0.9x20=18v(4) V2斷開時；uO =20v(5) V2、C同時斷開時。UO =0.45x20 = 9v課堂小結(jié)