§-整流與濾波電路公開課ppt課件

1、5-15-1整流與濾波電路整流與濾波電路1 1電子線路電子線路 半導(dǎo)體二極管的根本知識一構(gòu)造與符號一構(gòu)造與符號半導(dǎo)體二極管由半導(dǎo)體二極管由1個個PN結(jié)加上結(jié)加上兩個接觸電極、引線和管殼構(gòu)兩個接觸電極、引線和管殼構(gòu)成的成的AK正極負極VD課前回想課前回想二半導(dǎo)體二極管的特性二半導(dǎo)體二極管的特性半導(dǎo)體二極管的主要特性是具有半導(dǎo)體二極管的主要特性是具有課前回想課前回想LRVD2VD1VD1VD2單導(dǎo)游電性。單導(dǎo)游電性。u加正向電壓正極加正向電壓正極接高電位，負極接接高電位，負極接地電位導(dǎo)通地電位導(dǎo)通加反向電壓正極加反向電壓正極接低電位，負極接接低電位，負極接高電位截止高電位截止課前課前導(dǎo)入導(dǎo)入手機電

2、池提供的是交流電手機電池提供的是交流電還是直流電？還是直流電？ 有沒有留意過手有沒有留意過手機電池的銘牌機電池的銘牌,上面上面寫的額定電壓是多寫的額定電壓是多少伏？少伏？3.7V師生互動師生互動充電器和哪種電能直接銜接的呢？充電器和哪種電能直接銜接的呢？ 一 同 來 學(xué) 習(xí) 如 何 將 市 電一 同 來 學(xué) 習(xí) 如 何 將 市 電220V,50HZ220V,50HZ的交流電變換成低壓直的交流電變換成低壓直流電流電整流電路。整流電路。課前課前導(dǎo)入導(dǎo)入市電市電220V50HZ低壓低壓交流交流電電低壓低壓直流直流電電負載負載降壓降壓變換變換課前課前導(dǎo)入導(dǎo)入演示實驗演示實驗VDT1u2uLRaboU新

3、課講解新課講解 整流電路的根本知識整流電路的根本知識一一 整流電路的功能整流電路的功能整流電路的功能是將交流電轉(zhuǎn)換整流電路的功能是將交流電轉(zhuǎn)換成脈動直流電。成脈動直流電。二整流電路的類型二整流電路的類型 利用二極管的單導(dǎo)游電性可利用二極管的單導(dǎo)游電性可實現(xiàn)單相整流和三相整流；其中實現(xiàn)單相整流和三相整流；其中單相整流電路常用的有半波整流單相整流電路常用的有半波整流電路，變壓器抽頭式全波整流電電路，變壓器抽頭式全波整流電路和橋式全波整流電路。路和橋式全波整流電路。新課講解新課講解 單相半波整流電路單相半波整流電路電路組成及電路圖電路組成及電路圖整流原理整流原理負載電壓和負載電流的平均值負載電壓和負

4、載電流的平均值整流元件的選擇整流元件的選擇課堂小結(jié)課堂小結(jié)新課講解新課講解新課講解新課講解一單相半波整流電路組成及電路圖一單相半波整流電路組成及電路圖 單相半波整流電路由電源變壓器T的副邊繞組、整流二極管VD和負載RL串聯(lián)組成VDT1u2uLRab降降壓壓整整流流新課講解新課講解二單相半波整流電路整流原理二單相半波整流電路整流原理設(shè)變壓器副邊感應(yīng)交流電壓為tUusin222式中，U2為交流電壓的有效值 由于交流電的方向是隨時間變化的，因此整流過程按u2正、負兩個半周來分析新課講解新課講解在交流電壓u2的正半周0：2ouu VDT1u2ubLRa+-DiLi+- 此時二極管VD正偏導(dǎo)通。波形圖L

5、i電流電流流通的途徑：流通的途徑：aVDLRb負載上負載上電壓值電壓值LDii新課講解新課講解在交流電壓u2的負半周2：0ouVDT1u2ubLRa-+ 此時二極管VD反偏截止，負載RL上電流、電壓均為零波形圖0oi u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0VD導(dǎo)通導(dǎo)通二極管正偏導(dǎo)通時輸入與輸出電壓波形分析二極管正偏導(dǎo)通時輸入與輸出電壓波形分析新課講解新課講解eiRuab+-+-iLL0=2e2DVD+-u2u2BACK u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0BACKVD導(dǎo)通導(dǎo)通2uu VD截止截止0ou二極管反偏截止時輸入與輸出電壓波形分析二極管反偏截止時輸入與

6、輸出電壓波形分析新課講解新課講解eRuab+-L0=2VD0-+u2 u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0VD導(dǎo)通導(dǎo)通VD截止截止2uu 0oueRuab+-L0=2VD0u2u2正半周導(dǎo)通，負半周截正半周導(dǎo)通，負半周截止止 結(jié)論：在交流電的一個周期內(nèi)，二極管在半個周期導(dǎo)通，半個周期截止，輸出波形為輸入波形的一半。故電路稱為半波整流電路。2ouu T1u2ubLRa+-DiVDLi+-0ouT1u2ubLRa+-VD二極管極性對調(diào)整流原理分析二極管極性對調(diào)整流原理分析問題探求問題探求在交流電壓在交流電壓u2u2的正半周的正半周00：在交流電壓在交流電壓u2u2的負半周的負半周

7、22：LDii0oi問題探求問題探求 請自行分析，二極管極性對請自行分析，二極管極性對調(diào)后輸入輸出電壓波形分析調(diào)后輸入輸出電壓波形分析 u o u ot t 0 0 u2 u2t t 0 0VD導(dǎo)通導(dǎo)通2uu VD截止截止0ou2ubLRaVDouu2負半周導(dǎo)通，正半周截負半周導(dǎo)通，正半周截止止新課講解新課講解三負載電壓和電流三負載電壓和電流輸入電壓輸入電壓輸出電壓輸出電壓單相半波整流電路輸入與輸出電壓波形圖單相半波整流電路輸入與輸出電壓波形圖脈動直流電脈動直流電壓壓負載電流的平均值負載電流的平均值L2LoL45. 0RURUI22o45. 02UUU數(shù)學(xué)實際證明，一個周期內(nèi)，數(shù)學(xué)實際證明，一

8、個周期內(nèi)，半波整流電路輸出電壓的平均半波整流電路輸出電壓的平均值是交流電壓峰值的值是交流電壓峰值的新課講解新課講解1有效值有效值新課講解新課講解四整流元件的選擇四整流元件的選擇 最大整流電流最大整流電流 電路中流過整流二極管 VD的平均電流ID與流過負載RL的直流電流IL相等 可見，選用整流二極管時，必需滿足：DDmIIJAMPLDII 最高反向任務(wù)電壓最高反向任務(wù)電壓 在交流電壓的負半周，二極管所接受的最高反向電壓為u2的峰值，即2Rm2UUVDT1u2ubLRa+-/V2u0234/radt新課講解新課講解例題講解例題講解 單相半波整流電路的變壓器二次電壓為單相半波整流電路的變壓器二次電壓

9、為15V15V，負，負載電阻載電阻RLRL為為1010，試計算：，試計算： 1 1整流輸出電壓整流輸出電壓UOUO 2 2二極管經(jīng)過的電流和接受的最大反向電壓二極管經(jīng)過的電流和接受的最大反向電壓解：V75. 6V1545. 045. 02oUUA675. 010V75. 6LoLRUIIDV21.21V215V15222RMUU穩(wěn)定練習(xí)穩(wěn)定練習(xí) 單相半波整流電路的變壓器二次電壓為單相半波整流電路的變壓器二次電壓為20V20V，負，負載電阻載電阻RLRL為為750750，試計算：，試計算： 1 1整流輸出電壓整流輸出電壓UOUO 2 2二極管經(jīng)過的電流和接受的最大反向電壓二極管經(jīng)過的電流和接受的

10、最大反向電壓解：V9V2045. 045. 02oUU12mAA012. 0750V9LoLRUIIDV28.28V220V20222RMUUJAMP 在單相半波整流電路中： 1當二極管內(nèi)部短路，整流電路會出現(xiàn)什么問題？ 2當二極管內(nèi)部斷路，整流電路會出現(xiàn)什么問題？ 3當負載短路，整流電路會出現(xiàn)什么問題？拓展練習(xí)拓展練習(xí)缺點排除缺點排除課堂小結(jié)課堂小結(jié) 電路特點電路特點缺陷：優(yōu)點： 整流原理整流原理單相半波整流電路的整流原理是利用二極管的單導(dǎo)游電性。電路簡單，運用的元件少很大,效率低輸出電壓脈動 二極管的選取二極管的選取在選用整流二極管時應(yīng)重點思索和最大的整流電流最高的反向任務(wù)電壓。JAMP

11、單相變壓器抽頭式全波整流電路單相變壓器抽頭式全波整流電路 電路組成及電路圖電路組成及電路圖整流原理整流原理負載電壓和負載電流的平均值負載電壓和負載電流的平均值整流元件的選擇整流元件的選擇電路的特點及適用范圍電路的特點及適用范圍新課講解新課講解 V1、V2為性能一樣為性能一樣的整流二極管；的整流二極管；T為電為電源變壓器，作用是產(chǎn)生源變壓器，作用是產(chǎn)生大小相等而相位相反的大小相等而相位相反的v2a和和v2b。 橋式變壓器中心抽頭式全波整流1. 1. 電路如圖：電路如圖：變壓器中心抽頭式全波變壓器中心抽頭式全波整流電路整流電路2. 任務(wù)原理：任務(wù)原理： 1v1正半周時，正半周時，T次級次級A點電位

12、高于點電位高于B點電位，在點電位，在v2a作作用下，用下，V1導(dǎo)通導(dǎo)通V2截止，截止，iV1自上而下流過自上而下流過RL； 2v1負半周時，負半周時，T次級次級A點電位低于點電位低于B點電位，在點電位，在v2b的的作用下，作用下，V2導(dǎo)通導(dǎo)通V1截止，截止，iV2自上而下流過自上而下流過RL； 可見，在可見，在v1一周期內(nèi)，流過二極管的電流一周期內(nèi)，流過二極管的電流iV1 、iV2疊加疊加構(gòu)成全波脈動直流電流構(gòu)成全波脈動直流電流iL，于是，于是RL兩端產(chǎn)生全波脈動直流兩端產(chǎn)生全波脈動直流電壓電壓vL。故電路稱為全波整流電路。故電路稱為全波整流電路。 缺陷：單管接受的反峰壓比半波整流高一倍，變壓器缺陷：單管接受的反峰壓比半波整流高一倍，變壓器T需中心抽頭。需中心抽頭。3負載和整流二極管上的電壓和電流負載和整流二極管上的電壓和電流2L9 . 0 VV1負載電壓負載電壓VL 1.2.5L2LLL9 . 0RVRVI2負載電流負載電流IL 1.2.6LV21II3二極管的平均電流二極管的平均電流IV 1.2.74二極管接受反向峰值電壓二極管接受反向峰值電壓 1.2.8RMV2RM22VV穩(wěn)定練習(xí) 1、將 電轉(zhuǎn)變?yōu)?電的過程叫整流。 2、整流電路按被整交流電的相數(shù)可分 為 整流與 整流；按整