模块2：直流稳压电源

1、模块2 :直流稳氐电源§2.1.1单相半波整流教学目标：1、了解直流稳压电源的电路组成及各部分的作用；2、理解单相半波整流电路的工作原理。3、掌握单相半波整流电路的特点。教学重点：单相半波整流电路的工作原理课时安排：1课时课型：新授(-)导入新课：(二)讲授新课：一、直流稳压电源1、电路组成变压、整流、滤波、稳压等2、各部分的作用变压器：电网输入的交流电变换为直流电源需要的交流电，一般为降压变压器；整流电路:将交流电变成脉动直流电；滤波电路：使脉动直流电变得平滑；稳压电路：使输出的直流电在交流电源电压或负载变化时，能够保持基本稳定。二、整流部分1、28 / 36整流定义：将交流电变换

2、为脉动直流电的过程。2、整流电路分类：最基本的整流形式有单相半波和单相桥式整流。3、整流电路的关键器件：二极管(利用其单向导电性)三、单相半波整流电路教师提示：“单相” 一词是指输入整流电路的交流电是单相交流电。而“半波”一词同学们可在下面讲授的半波整流原理中自己总结，到时老师请同学们回答。1、电路结构组成+UL分析各元器件的作用:(1)电源变压器T：将220V交流电压变换为整流电路所要求的低压交流电压值。(2)：整流二极管V：利用二极管的单相导电性进行整流。(3)：负载Ru是某一个具体的电子电路或其它性质的负载2、工作原理(1)：单相半波整流电路的整流原理当U3为正半周时A点电位高于B点电位

3、，这时二极管承受正向电压导通，由于二极管处于理想状态导通电阻没零，则U2的电压全部加在了负载上，那么5=3当3电压为负半周时A点电位低于B点电位，这时二极管承受反向电压截止，则U2的电压全加在二极管上，那么工二0。当3为正半周时重复上述过程。由上述原理可见：在交流电一个周期内，二极管只导通了半个周期，所以其输 出的脉动直流电波形是输入直流电波形的一半，因此称为半波整流电路。(2)： V导通时的电流回路分析(3)：输出电压极性与电压电流波形分析(三)课堂小结:(四)课后作业:（五）课后小记：§2.1.2单相半波整流教学目标:1、了解直流稳压电源的电路组成及各部分的作用;2、理解单相半波

4、整流电路的工作原理。3、掌握单相半波整流电路的特点。二、负载Rl上的直流电压电流的计算：1、在整流电路中，输出直流电压用平均值Ul表示。Ul=0.45U2U2=1/0.45Ul2.22Ul2、流过负载的直流电流平均值用II表示可根据欧姆定律求出，即：Il=Ul/Rl=0.45U2/Rl3、整流二极管上的电流If。二极管导通后，流过二极管的平均电流If与负载上流过的平均电流相等。即If=Il0.45U2/Rl4、最高反向电压Urm=72U2y1.414U2三、整流二极管的选取（了解）模块2 :直流稳氐电源1OM）1L九人历4例：某一直流负载，电阻为L5KC,要求工作电流为10mA,如果采用半波整

5、流电路，试求整流变压器二次侧电压值以及流过二极管的平均电流。解：因为：Rl=L5KQ,lL=10mAo所以Ul=RlIl=L5XKPX1OX1O3=15VU2=l/0.45Ul=15/0.45=33V流过二极管的平均电流为：If=Il=10hiA练习：单相半波整流电路，已知变压器一次侧电压Ui=220V,变压比n=10,负载电阻Rl=1OQ,试求：（1）整流输出电压Ul；（2）二极管通过的电流和承受的最大反向电压。三、单相半波整流电路特点：由上述例题我们可以看出整流电路简单，使用器件少，但是输出电压脉动大，整流效率较低。因此只适用于小功率以及对输出波形和整流效率要求不高的设备。（二）课堂小结：

6、36模块2 :直流稳氐电源28 / 36（三）课后作业:（四）课后小记:§2.2单相桥式整流教学目标：1、理解单相桥式整流电路的工作原理2、掌握单相桥式整流电路的优缺点教学重点：熟练应用桥式整流电路的公式进行计算课时安排：1课时课型：新授0(-)导入新课：(二)讲授新课：一、整流桥实物外形图如下。全桥外形二.单相桥式整流电路1、定义：电路中四只整流二极管接成电桥形式，所以称为桥式整流电路。2、原理图：波形图如上。1、当交流电压为正半周时，a点电位高于b点电位，这时二极管VD1和VD3因承受正向电压导通，VD2和VD4因承受反向电压截止，电流的流向为：a-VDlfRfVD3-bfa。U

7、o=U2o2、当交流电压为负半周时，a点电位低于b点电位，这时二极管VD2和VD4因承受正向电压导通，VD1和VD3因承受反向电压截止，电流的流向为：bfVD2fRfV04fa-b。UO=U2O当交流电压又为正半周时重复上述过程。由上述原理可见，在交流电压的正负半周，都有同一方向的电流流过，四只二极管两两导通。在负载上得到了全波脉动直流电压和电流。四、负载上直流电压电流的计算：1、输出电压:ULQ0.9U2整流变压错二次侧电压：U221/0.9Ul=I.HUl2、流过负载的平均电流：Il=Ul/Ri0.9Ui/Rl3、整流二极管的电流：If=1/2Ii70.45U2/Rl4、最高反向电压Urm

8、=&Uz例：某电磁工作台绕组的直流电阻为82C,为了使电磁工作台能牢固吸住工件，通人的直流电流应取1.5A,若采用桥式整流电路，试计算整流变压器二次侧电压，流过二极管的平均电流和其承受的最高反向电压。解：(1)电磁工作台绕组两端电压为：Ul=RlIl=1.5X82=123V(2)变压器二次侧电压为：U21.11Ul=1.11X123137V(3)流过二极管的平均电流：If=1/2Il=1/2X1.5=0.75A(4)二极管承受的最高反向电压：Urm=夜U2=1.41X137=193V巩固练习：某电气设备采用桥式电路整流，电源电压为220V,需要整流输出的电压为6V,电流为25mA,试求

9、：变压器二次侧电压，流过二极管的平均电流以及所承受的最高反向电压。(三)课堂小结：(四)课后作业：（五）课后小记:§2.3.1滤波电路教学目标：i.理解滤波电路的工作原理以及不同类型滤波电路的连接方式。教学重点：掌握电容滤波电路的特点和作用。教学难点：电容滤波电路的工作原理课时安排：2课时课型：新授（一）导入新课：（二）讲授新课：（一）单相桥式整流电容滤波一、流波定义：将脉动直流电变成平滑直流的过程。常用的滤波电路：电容滤波、电感滤波、复式滤波等。二、单相桥式整流电容滤波电路图和波形图。单相桥式整流电容滤波电路工作原理:模块2 ：直流稳压电源在电路图中我们可以看出电容C直接与Rl并联

10、，电容在电路中起储存和释放电能的作用。叱为正半周，且匕>%时，VD管导通，内向C充电。直到叱功时，VD1、VD3管截止，C上电压通过负载放电。同理，叱负半周，匕>废时，VD2、VD4管导通，叱向C充电。直到上父时，VD2、VD4管截止，C上电压通过负载放电。如此不断地充放电，维持着输出电压的锯齿状波动。四、电容滤波电路特点和作用：特点：电源电压再一个周期内，电容器一共充放电各两次。作用：经电容滤波后，输出电压比较平滑，交流成分大大减少，而且输出电压平均值得到提高。适用场合：负载电流较小的场合。（三）、课堂小结：（四）课后作业：（五）课后小记：13 / 36模块2 :直流稳氐电源&#

11、167;2.3.2滤波电路教学目标：1.理解滤波电路的工作原理以及不同类型滤波电路的连接方式。教学重点：掌握电感滤波电路的特点和作用。课时安排：1课时课型：新授作用：变压器：整流桥：电感：电感在电路中对于直流电流相当于短路；对于交流电流，则呈现出一定的感抗儿使流过负载中的交流成分减少，从而达到滤波的作用，由于XF23TfL,所以电感越大，滤波效果也就越好。电阻：三、电感滤波电路的特点：28 / 36能够较好的滤除直流电流适用于负载电流较大的场合，但是电感的大小与体积和重量有关，所以在一些方面受限。（二）、课堂小结：（三）课后作业：（四）课后小记:模块2 ：直流稳压电源§2.4.1稳压

12、电路教学目标：掌握常用的稳压电路，并理解其工作原理教学重点：掌握常用的稳压电路。教学难点：串联稳压电路的工作原理课时安排：1课时课型：新授（-）导入新课：（二）讲授新课：稳压定义：当电网电压波动或负载变化时，能使输出电压稳定的电路。一、稳压元件：1、稳压电路的基本元件-一硅稳压管，它具有稳定电压的作用。2、稳压二极管符号、以及电流电压关系特性曲线如下图所示:a符号b电压电流关系曲线由上图的关系曲线可以看出硅管的正向特性与一般二极管相似，其反向特性较为陡峭。稳压二极管工作范围是在IZminIZmax之间。电流小于IZmhi时，稳压管不工作在特性陡峭部分，无法稳压。电流大于IZmax时，稳压管会因

13、过热而烧毁。3、稳压管在电路中接法：使用时它的正极必须接电源的负极，它的负极接电源的正极，如果接反，相当于电源短路，电流过大会使稳压管过热烧坏。二、并联稳压电路1、并联稳压电路定义：由硅稳压二极管并联在负载电阻的两端构成的简单稳压电路。Ul=RIr+UO3、稳压原理：设负载电阻RL不变，若U1增加，硅稳压二极管两端的电压U0也将升高。这时流过硅稳压二极管的电流IZ显著增大，使流过电阻R的电流也随之增大，电阻R上的电压降RIr增加，U0相应降低，从而保持输出电压U0的稳定。当电网电压减小时，流过硅稳压二极管的电流IZ也会减小许多，使电阻R上的电压降RIr减小，达到稳定电压U0的目的。（三）课堂小

14、结：（四）课后作业:（六）课后小记:13 / 36模块2 :直流稳氐电源§ 2 4.2稳压电路教学目标：掌握常用的稳压电路，并理解其工作原理教学重点：掌握常用的稳压电路。教学难点：串联稳压电路的工作原理课时安排：1课时课型：新授(-)导入新课：28 / 36整流滤波电路(2)组成部分:基准电压取样电路比较放大电路调整器件2、工作原理:(1)串联稳压电路图如下:O5M VT /（2）稳压过程:（1）当负载电阻不变，输入电压升高时：稳压过程如下:UitfUlffUbeIIbI-*IcIfUcetfUlI当输入电压减小时稳压过程与上述过程相反。（2）当输入电压不变，负载电阻减小时：稳压过程

15、如下:RlIfIItfUlIfUbetIbt-*IctUceI-Ult当负载电阻增大时稳压过程与上述过程相反。（三）课堂小结:（四）课后作业:（五）课后小记:单元检测二复习教案（一）复习目标：稳压电路）直流稳压电源的有关知识（重点在负反馈和整流、滤波、复习重点：1、负反馈2、直流稳压电源的电路组成及各部分的作用3整流定义、整流电路分类、整流电路的关键器件4单相半波整流电路结构组成及各元器件的作用：5、分析单相半波整流电路输入、输出波形6、单相桥式整流电路结构组成课时安排：1课时课型：复习（一）导入：（二）复习：一、负反馈内容：（自己添加）二、直流稳压电源模块2 ：直流稳压电源1、电路组成变压、

16、整流、漉波、稳压等2、各部分的作用变压器：电网输入的交流电变换为直流电源需要的交流电，一般为降压变压器;整流电路:将交流电变成脉动直流电；滤波电路：使脉动直流电变得平滑；稳压电路：使输出的直流电在交流电源电压或负载变化时，能够保持基本稳定。三、整流部分a)整流定义：将交流电变换为脉动直流电的过程。13 / 36|<降压 *、匕波整流T2、整流电路分类：最基本的整流形式有单相半波和单相桥式整流。3、整流电路的关键器件：二极管(利用其单向导电性)四、单相半波整流电路1、电路结构组成2、分析各元器件的作用：(1)电源变压器T：将220V交流电压变换为整流电路所要求的低压交流电压值。(2)：整流

17、二极管V：利用二极管的单相导电性进行整流。(3)：负载是某一个具体的电子电路或其它性质的负载六、单相桥式整流电路：电路中四只整流二极管接成电桥形式，所以称为桥式整流电路。（三）、课堂小结：（四）课后作业：（五）课后小记：24 / 36模块2 :直流稳氐电源单元检测二复习教案（二）复习目标:直流稳压电源的有关知识（重点在负反馈和整流、滤波、稳压电路）复习重点：1、单相半波整流电路的工作原理及单相桥式整流电路的工作原理2、熟练应用半波整流电路的公式及桥式整流电路的公式进行计算。课时安排：1课时课型：复习（-）复习一、单相半波整流电路h降压*1'波整流T单相半波整流电路的整流原理:当U2为正

18、半周时A点电位高于B点电位，这时二极管承受正向电压导通，由于二极管处于理想状态导通电阻没零，则112的电压全部加在了负载上，那么110=112当U2电压为负半周时A点电位低于B点电位，这时二极管承受反向电压截止，则U2的电压全加在二极管上，那么11户0。当112为正半周时重复上述过程。二、单相桥式整流电路的工作原理：28 / 36。波形图如上。1、当交流电压为正半周时，a点电位高于b点电位，这时二极管VD1和VD3因承受正向电压导通，VD2和VD4因承受反向电压截止，电流的流向为：a-VDl-RtVD3bf心U=U2o2、当交流电压为负半周时，a点电位低于b点电位，这时二极管VD2和VD4因承

19、受正向电压导通，VD1和VD3因承受反向电压截止，电流的流向为：bfVD2fR-V04fafb.U,=U2o当交流电压又为正半周时重复上述过程。由上述原理可见，在交流电压的正负半周，都有同一方向的电流流过，四只二极管两两导通。在负载上得到了全波脉动直流电压和电流。三、单相半波整流电路中负载Rl上的直流电压电流的计算：1、在整流电路中，输出直流电压用平均值Ul表示。UlQ0.45U2U2*1/0.45Ul=2.22Ul2、流过负载的直流电流平均值用II表示可根据欧姆定律求出，即：Il=Ul/Rl=0.455/Rl3、整流二极管上的电流If。一极管导通后，流过二极管的平均电流If与负载上流过的平均

20、电流相等。即If=Il0.45U2/Rl4、最高反向电压Urm=VJU2Q1.414U2四、单相桥式整流电路中负载上直流电压电流的计算：1、输出电压：Ul=0.9U2整流变压龄二次侧电压：U221/0.9UlaI.IIUl2、流过负载的平均电流：Il=Ul/Rl=0.9U2/Rl3、整流二极管的电流：If=1/2Il0.45U2/Rl4、最高反向电压Urm=U2（二人课堂小结：（三）课后作业：（四）课后小记：单元检测二复习教案（三）复习目标：直流稳压电源的有关知识（重点在负反馈和整流、滤波、稳压电路）复习重点：1、单相桥式整流电容滤波电路工作原理：2、电容滤波电路特点和作用3、电感滤波电路的组

21、成及相关元器件的作用4、电感滤波电路的特点5、简述稳压二极管符号、以及电流电压关系特性曲线6、并联稳压电路组成元器件、工作原理稳压过程7、串联稳压电路基本组成部分、工作原理及稳压过程课时安排：1课时课型：复习（一）复习：1,单相桥式整流电容滤波电路工作原理：在电路图中我们可以看出电容C直接与Rl并联，电容在电路中起储存和释放电能的作用。叱为正半周，且刈>七时，VD管导通，叱向c充电。直到时，VDKVD3管截止，C上电压通过负载放电。同理，叱负半周，叱>履时，VD2、VD4管导通，叱向C充电。直到叱卜时，VD2、VD4管截止，C上电压通过负载放电。如此不断地充放电，维持着输出电压的锯齿状波动。2.电容滤波电路特点和作用特点：电源电压再一个周期内，电容器一共充放电各两次。作用：经电容滤波后，输出电压比较平滑，交流成分大大减少，而且输出电压平均值得到提高。模块2 ：直流稳压电源适用场合：负载电流较小的场合。3、电感滤波电路的组成及相关元器件的作用变压器：整流桥：电感：电感在电路中对于直流电流相当于短路；对于交流电流