单相桥式整流电容滤波电路

1、单相桥式整流电容滤波电路教学目的：（1）掌握桥式整流电容滤波电路的电路组成、工作原理和输出波形。 （2）让学生掌握负载电阻、滤波电容越大，滤波效果越好的原理。重点难点：掌握滤波电路的滤波原理和波形分析教学方法：讲授法，讨论法，列举法。教学手段：黑板、粉笔。教学时数：1课时教学过程和内容：（一）引入回顾直流电源的组成：电源变压器T、整流电路、滤波电路、稳压电路。交流电压经整流后输出的是单向脉动的直流电压，其中既含有直流成分又含有交流成分。 要想得到平滑的直流电，需要对整流后的波形实行整形，这样的电路叫滤波电路。（二）新课内容滤波电路的作用是保留脉动电压的直流成分，滤除交流部分。提问：电容电感的区

2、别？电容：通交阻直；电感：通直阻交。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波、复式滤波及有源滤波，这里只讨论最简单的电容滤波电路，它是在整流电路的负载上并联一个电容C。单相桥式整流电容滤波电路如下图1所示。 图1 桥式整流电容滤波电路滤波原理 一种是教材上的解释，电容能够把直流隔断，又能够让交流通过（隔直通交）。整流之后的脉动直流既有直流成分，又有交流成分。电容的作用就是保留直流成分，把交流成分滤掉（交流通过电容返回电源）。这样一来就只剩直流了。另一种解释是，电容是储能元件。当输入电压高时，输入不光给负载供电，还给电容充电，这时电容上储存有相当的电能，当输入电压由高转低，电容就给负载放电。当输入电压

3、又升高后，又给电容充电。如此周而复始，在负载上就得到了比原来高且平滑的电压。工作原理如下图2所示。提问：在不接电容C时，单相桥式整流电路交流电压正负半周电流通路？正半周：AVD1RLVD3B 负半周：BVD2RLVD4A 图2 滤波电路工作原理图单相桥式整流电路在不接电容C时，其输出的电压波形如下图3a所示。互动：请一名学生上台在黑板上画出波形图，其余同学在练习本上画。接上电容C后，输出波形情况如何呢？请看下图3b。当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。输出电压波形对应图3b中的oa段。达到t1时刻

4、，电容器上C的电压uC接近交流u2的峰值。当uCu2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电。若放电速度缓慢，则有一段放电时间（t2-t3）,uC按指数规律缓慢下降，该时段的输出电压波形对应图3b中的ab段。当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，有一段充电时间（t3-t4）,该时段的输出电压波形对应图3b中的bc段。uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C对RL放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。 图3 单相桥式整流电容滤波波形图 a)未滤波时波形图 b）整流滤波后波形图举一个关于钱包的例子说明滤波的作用（3） 总结滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压