整流滤波实验报告.docx

实 验 报 告实验课程：整流滤波电路实验学生姓名： 刘雪原学 号： 5702112115专业班级： 材料124班2013年 11月16 日一、实验目的： 1、研究半波整流电路，全波桥式整流电路。 2、电容滤波电路，观察滤波器在半波和全波整流中的滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值 4、进一步掌握示波器显示与测量的技能。二、实验仪器：示波器，6v交流电源，面包板，电容（470uF、10uF）电阻（200,100,50,25），导线若干。三、实验原理：1、实验思路 利用二极管正向导通反向截至的特性，与RC电路的特性，通过二极管、电阻与电容的串并联设计出各种整流电路和滤波电路进行研究。2、半波整流电路变压器的次级绕组与负载相接，中间串联一个整流二极管，就是半波整流。利用二极管的单向导电性，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，没有电流。2.1单相半波整流 只在交流电压的半个周期内才有电流流过负载的电路称为单相半波整流电路。原理：如图4.1，利用二极管的单向导电性，在输入电压Ui为正的半个周期内，二极管正向偏置，处于导通状态，负载RL上得到半个周期的直流脉动电压和电流；而在Ui为负的半个周期内，二极管反向偏置，处于关断状态，电流基本上等于零。由于二极管的单向导电作用，将输入的交流电压变换成为负载RL两端的单向脉动电压，达到整流目的，其波形如图4.2。3、全波桥式整流前述半波整流只利用了交流电半个周期的正弦信号。为了提高整流效率，使交流电的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，其电路和相应的波形如图6.2.1-3所示。若输入交流电仍为 （8）则经桥式整流后的输出电压u0(t)为（一个周期） （9）其相应直流平均值为 （10）由此可见，桥式整流后的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的电压（电流）仍然是有“脉动”的直流电，为了减少被波动，通常要加滤波器，常用的滤波电路有电容、电感滤波等。现介绍最简单的滤波电路。 电容滤波电路电容滤波器是利用电容充电和放电来使脉动的直流电变成平稳的直流电。我们已经知道电容器的充、放电原理。图6.2.1-4所示为电容滤波器在带负载电阻后的工作情况。设在t0时刻接通电源，整流元件的正向电阻很小，可略去不计，在t=t1时，UC达到峰值为。此后Ui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Ui上升到和UC相等时，即t3以后，二极管D又开始导通，电容充电，直到t4。在这以后，二极管D又截止，UC又按上述规律下降，如此周而复始，形成了周期性的电容器充电放电过程。在这个过程中，二极管D并不是在整个半周内都导通的，从图上可以看到二极管D只在t3到t4段内导通并向电容器充电。由于电容器的电压不能突变，故在这一小段时间内，它可以被看成是一个反电动势（类似蓄电池）。由电容两端的电压不能突变的特点，达到输出波形趋于平滑的目的。经滤波后的输出波形如图6.2.1-5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200 电容10uF,35V2全波整流整流波形整流前时间格 5ms 电压格5整流后时间格 5ms 电压格5 电阻200 电容滤波时间格 5ms 电压格5 电容10uF,35V桥式整流时间格 5ms 电压格5 电容10uF,35V 电阻200 时间格 5ms 电压格5 电容10uF,35V 电阻100时间格 5ms 电压格5 电容10uF,35V 电阻50时间格 5ms 电压格5 电容10uF,35V 电阻25时间格 5ms 电压格2 电容470uF,35V 电阻200时间格 5ms 电压格2 电容470uF,35V 电阻100时间格 5ms 电压格2 电容470uF,35V 电阻50时间格 5ms 电压格2 电容470uF,35V 电阻25五、思考题负载/2001005025纹波电压/V电容470uF,35V0.60.81.21.6电容10uF，35V788.59电容470uF,35V电容10uF，35V1.半波整流和桥式整流的优劣半波整流：优点，电路简单。缺点，电源波动大，变压器利用率低。桥式整流：优点，对电压器利用率高，产生的纹波少。缺点，电路复杂。2.470F不同负载为什么纹波电压不同？负载越大，电容放电速度越慢，则负载电压中的纹波成分越小，纹波电压越小。3.470F到10F的电容对纹波电压有什么影响？电容越大纹波电压越低六、实验总结通过这次实验我学习到以下几点：1.要常怀敬畏之心对待科学，科学是一个无底深渊，永远不可能穷尽。老师在讲二极管的时候没用展开，明显它可以将很多很多。那是我们现在还不能了解的，我们必须通过不断的学习才能略窥斑2.整流滤波电路实验像其它实验一样，都是在生活中很