组装整流器学习教案

1、会计学1组装组装(z zhun)整流器整流器第一页，共27页。 整流器是电子仪器的重要组成单元。其功能是将交流电整流后变成直流电。其形式整流可以分半波整流，全波整流及桥式整流。主要作为整流元件的有两种，一种是可控硅，而另一种就是晶体二极管。本实验主要采用晶体二极管做为整流元件。然尽管交流电信号经整流变成直流信号，但在这直流信号中仍包含(bohn)着交流成分，所以作为一个完整的整流器除了整流电路外还必须包含(bohn)有滤波电路，而滤波元件主要有电容和电感，可组成多种不同的滤波电路，有RC滤波、LC滤波以及型滤波等等，本实验采用RC滤波。第1页/共27页第二页，共27页。一、实 验 目 的第2页

2、/共27页第三页，共27页。 1、根据实验室提供的元器件，完成(wn chng)各种整流电路的设计 。 2、熟悉常用的一些电子元件、熟悉电子示波器的使用 。第3页/共27页第四页，共27页。二、 实 验 原 理第4页/共27页第五页，共27页。 1、二极管的单向导电性 当外电压如图1 所示加在二极管两端时，二极管电流导通。当外加电压如图2 所示时，则二极管不导通，这就是二极管的单向导电性。二极管正向导通时，有门限电压的作用，如图3 ，只有当外电压大于门限电压0.7V（硅）或0.4V（锗）时，二极管才能导通。图1图2图30vIII第5页/共27页第六页，共27页。 2、各种电压的定义及波形因素

3、（1）峰 - 峰电压VP-P ：表示正弦波峰到峰之间的电压幅度； （2）峰值电压VP ：表示正向脉动电压从零电平到最高电压间的幅度； （3）平均值电压 ： （ u=Vmcost ） （4）有效值电压 V ：VTdttuTV0)(1TdttuTV02)(1第6页/共27页第七页，共27页。 3、各种波形间的相互关系 （1）KF 波形系数： （2）KP 波峰系数： 由上述两式推导： 附表：正弦波、半波、全波的KF、KPVVKFVVKPPPFPKKVV全波半波正弦KFKP波形波形2221.111.111.57第7页/共27页第八页，共27页。 4、整流电路的类型及特点 （1）半波整流 A、电路图及电

4、压波形图如图所示：v0220VU2D+-半波整流电路v20234230v0第8页/共27页第九页，共27页。+_2V 半波整流电路中，对于电阻负载二极管所承受的反向最大电压为 V（V为有效值），对于电容负载所承受的反向最大电压为2 V。22_+2V2VB、二极管的反向耐压第9页/共27页第十页，共27页。2V0tV0C、输入输出电压关系为222002045. 02)(sin221)(21VVttdVtdUV 设输入电压在二极管导通时忽略电路损耗与门限电压，则tVusin2202VU V2输入电压的有效值 输出电压平均值 下同0V第10页/共27页第十一页，共27页。D、滤波电路 尽管交流电信号

5、经整流变成直流信号，但在这直流信号中仍包含着交流成分，所以作为一个完整的整流器除了整流电路外还必须包含有滤波电路。 a、滤波原理（RC为例）电路如图，当 (其周期T为）正半周期时，二极管导通， 对电容充电，由于二极管导通 时内阻很小，电容很快被充到峰值。当 负半周期时，二极管截止，这时电容上的电压要通过负载电阻放电，时间常数 。 当 远大于T 时，电容上的电压刚刚释放了一小部份时， 的下一个周期又导通了，电容就又被 充到峰值 。 这样一次又一次就可有以保持输出电压变化保持稳定。uuRCuC滤波电路充放第11页/共27页第十二页，共27页。b、电容滤波单相半波电路T实验与理论都可有以证明：负载电

6、阻一定的情况下电容越大滤波效果越好RC=0.002SR=470 C=4.7RC=0.0047SR=470 C=10 RC=0.047SR=470C=100第12页/共27页第十三页，共27页。 （2）全波整流 电路图及波形图如下所示：输入v20234230输出v0 （频率增加一倍）v0+-220Vv2 R图 6 全波整流电路v2 全波整流的滤波效果及二极管承受反向最大压降与半波整流相同，其输入输出电压关系为： 全波整流的优点是利用电源的正负半周，同时电压的脉动大大减小。缺点是需要二个整流二极管，而变压器需带对称抽头，结构复杂。209.0 VV 第13页/共27页第十四页，共27页。（3）桥式整

7、流 电路图如图7所示，波形图与全波整流类似。v0+-220V图 7 桥式整流电路v2v0+-v2图 8 桥式整流的滤波效果与前两者相同，但其二极管承受的最大反向压降为二只二极管同时分摊，如图8所示，所以为半波整流的一半。其输入输出电压关系为：209.0 VV 第14页/共27页第十五页，共27页。 三、实 验 仪 器第15页/共27页第十六页，共27页。电子(dinz)示波器信号(xnho)发生器二极管电阻(dinz)电容电源变压器专用面包板第16页/共27页第十七页，共27页。示波器TDS1002的简单使用1：CH1，CH2两信号输入的测量接线图。 要激活并显示连接到通道l和通道2的信号，可

8、按如下步骤进行：A如果未显示通道，可按下CHl菜单和CH 2菜单按钮。B按下自动设置按钮。 要选择两个通道进行测量，可执行以下步骤：1按下测量按钮，查看“测量菜单”。2按下顶部的选项按钮；显示“测量l菜单”。3按下信源选项按钮，选择CHl。4按下类型选项按钮，选择峰峰值。5按下返回选项按钮。6按下顶部第二个选项按钮；显示“测量2菜单”。7按下信源选项按钮，选择CH2。8按下类型选项按钮，选择峰峰值。9按下返回选项按钮。 读取两个通道的峰峰幅值。第17页/共27页第十八页，共27页。2：光标法测量信号的峰-峰值1进行此操作，可按如下步骤进行：1按下光标按钮，查看“光标菜单”。2按下类型选项按钮，

9、选择电压。3按下信源选项按钮，选择CHl或CH2。4旋转光标1旋钮，将光标置于振荡的最高坡峰上。5旋转光标2旋钮，将光标置于振荡的最低点上。此时可在“光标菜单”中看到以下测量结果 光标按钮光标1光标2第18页/共27页第十九页，共27页。四、实 验 内 容第19页/共27页第二十页，共27页。 1、设计半波整流电路 A：连接半波整流电路用示波器观察输入，输出电压波形，并测量输入，输出电压的峰-峰值。 点击观察接线(ji xin)过程第20页/共27页第二十一页，共27页。点击(din j)观察光标测量峰-峰值的过程第21页/共27页第二十二页，共27页。 B、整流(zhngli)电路中添加滤波电路，即电容滤波、用示波器观察滤波前后电阻负载两端电压波形的变化 。更换不同滤波器中滤波电容，用示波器观察更换前后电阻负载两端电压波形的变化。点击(din j)播放第22页/共27页第二十三页，共27页。 2、全波整流电路 A、连接(linji)全波整流电路用示波器观察输入，输出电压波形，并测量输入，输出电压的峰-峰值。 B、其他(qt)内容与半波整流电路类同点击观察接线(ji xin)过程第23页/共27页第二十四页，共27页。3、桥式整流电路 A、连接桥式整流电路用示波器观察输入，输出电压波形，并测量输入，输出电压的峰-峰值。 B、其他(qt)内