单相桥式整流、滤波电路教案

单相桥式整流、滤波电路教案 模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第1页（共13页）1课题单相桥式整流、滤波电路课型讲练结合 一、学习目标（一）职业技能1掌握电路接线的基本技能，能完成单相整流滤波电路的搭建2学会用示波器观察单相桥式整流、滤波电路电压波形并比较整流与滤波前后的波形。 3能正确使用双踪示波器和万用表完成对单相整流滤波电路的测试（二）职业知识1理解整流的含义，熟悉几种典型的整流电路2理解整流电路的工作原理，熟练掌握其相应的计算及二极管的选用原则3理解滤波的概念，了解常用的滤波方式4.理解电容滤波的工作原理，掌握滤波电容的选择要求（三）职业道德与情感1通过电路接线与搭建，提高学生排除常见故障的能力2.提高学生分析问题和解决问题的能力 二、工作任务单【任务一】单相整流滤波电路的接线搭建【任务二】单相整流电路的分析模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第2页（共13页）2【任务三】单相整流电路的测试【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读 三、预备实践知识1电路接线的基本技能2双踪示波器和万用表的使用方法 四、预备理论知识1整流的含义及整流电路的工作原理2滤波的概念和滤波电路的工作原理3二极管和滤波电容的选用原则 五、教学重点、难点重点单相桥式整流、滤波电路的工作原理与参数计算难点单相桥式整流、滤波电路的工作原理 六、【知识回顾】1.二极管的特性是_。 2.理想二极管是指_。 3.单相半波整流电路变压器次级输出电压U2和负载的电压U0的关系是什么？ 七、教学过程引子上一堂课我们讲述了单相半波整流滤波电路，大家发现半波整流，只能整出上半个波形，电源利用率低，脉动大,效果不是很好，脉动虽有所减少，但依然存在，那么怎样才能提高电源的利用率呢？如模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第3页（共13页）3何将变压器次级绕组输出电压的负半周也利用起来呢？（通过提问引出本堂课的课题） 一、单相桥式整流电路【任务一】单相整流电路的接线与搭建注意事项二极管和电容的极性不能接反?t O?2?3?u222U?t O?2?3?22U?t O?2?3?i D=i O?t O?2?3?u D22U?模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第4页（共13页）4教师引导测试，学生协作完成桥式整流中二极管的连接方式“一正一负接交流，同正同负接负载；同正为负，同负为正”通过试验我们看到正弦波的下半波翻转到了上面，为什么会出现这样的试验结果呢？接下来我们分析一下电路的工作原理。 【任务二】单相整流电路的分析（flash演示）当u2正半周（即A端为正，B端为负）时，二极管V 1、V3正偏导通，导电路径为A端V1R LV3B端，电流i L自上而下流过R L，产生电压u L。 模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第5页（共13页）5当u2负半周（即A端为负，B端为正）时，二极管V 2、V4正偏导通，导电路径为B端V2R LV4A端，电流i L自上而下流过R L，产生电压u L。 由此可见，一个周期内，V 1、V3和V 2、V4轮流导通，在负载上得到正负半周都有单一方向的脉动的直流电压U L，因此称为全波整流。 波形分析教师运用仿真软件演示波形，让学生加深理解，学生根据所观察到的波形描绘于图模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第6页（共13页）6那么输出电压跟输入电压有什么关系呢？接下来我们来看看各个量的关系。 【任务三】单相整流电路的测试1)整流输出电压平均值?t O?t O?t O?t O?2?3?2?3?I m?22?3?3?u Ou2u Di D=i O22U22UU2?模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第7页（共13页）72)二极管平均电流3)二极管最大反向电压提问同学:这个试验发现整流得到的波形是否平滑,让学生思考应该想什么办法来使波形变得平滑,从而引出单相桥式整流滤波电路并得出其电路图。 模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第8页（共13页）8【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读电路图（负载两端并接电容，学生协作完成测试，教师巡回指导）我们看到加上一个电容以后，波形比半波整流滤波电路变得更加平缓，那么为什么会有这样的试验结果呢？下面我们分析一下它的工作原理。 工作原理与半波整流滤波电路相比,由于电容的充放电过程缩短,因为电源电压半个周期重复一次,因此输出电压的波形更为平滑,输出的直流电压幅度也更高些。 模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第9页（共13页）9同样，放电时间常数=R LC，在R L不变的情况下，C越大，越大，则电容C放电较慢，波形越平滑。 参数的估算 （4）元器件选择现有一单相桥式整流电容滤波电路，由220V、50Hz的交流电源供电，要求输出直流电压为200V，负载电流为400mA，试选择整流二极管，确定滤波电容的大小。 模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第10页（共13页）10 二、单相整流滤波电路的识读教师引导学生识读电路，学生了解电路的组成和适用场合1.电容滤波器电容与负载并联适用场合常用于负载电流较小的场合。 2.电感滤波器电感与负载串联适用场合常用于负载电流较大并经常变化的场合。 3.复式滤波器滤波效果较前两者好三结论（教师引导为主，学生思考并记录）滤波的作用L R L+u2?R LL+u2?模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第11页（共13页）11电容滤波器中电容与负载_，（串联/并联）利用电容的_特性来工作的。 【知识扩展】桥式整流滤波电路的故障分析在单相桥式整流电路中，1.如果有一只二极管断路，电路会出现什么现象？2.如果有一个二极管短路，电路会出现什么现象？3.若有一个反接，电路又会出现什么问题？结论1.电路正常工作时，是单相桥式整流滤波电路（有载），U O1.2U22.R L断开时，是单相桥式整流滤波电路（空载），3.C断开时，是单相桥式整流电路，U O0.9U24.V2断开时，是单相半波整流滤波电路，U OU25.V 2、C同时断开时，是单相半波整流电路，U O0.45U2例析桥式整流滤波电路如下图所示，已知u2=20V，R L=47,C=1000F。 现用直流电压表测量输出电压U O，问出现以下几种情况时其U O为多大？ （1）电路正常工作时；1.22024OU V? （2）R L断开时；202OU V? （3）C断开时；0.92018OU V? （4）V2断开时；20OU V? （5）V 2、C同时断开时。 0.45209OU V?模拟电子技术单相桥式整流滤波电路第12页（共13页）12课堂小结: 1、单相桥式整流、滤波电