模电课设单相桥式整流电容滤波电路
课程设计任务书
目录
1 课程设计的目的与作用 (1)
1.1 课程设计的目的 (1)
1.2 课程设计的方法 (1)
2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (1)
2.1 设计任务 (1)
2.1.1单相桥式整流电容滤波电路 (1)
2.1.2矩形波发生器 (1)
2.1.3音调发生电路 (1)
2.1.4微变积分电路 (1)
2.2 Multisim软件环境简介 (1)
2.2.1 Multistim 10简介 (1)
2.2.2 Multistim 10主页面 (2)
2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)
2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)
2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)
3 电路模型的建立 (4)
3.1单相桥式整流电容滤波电路 (4)
3.2矩形波发生器 (4)
3.3音调发生电路 (5)
3.4微变积分电路 (5)
4 理论分析及计算 (6)
4.1理论分析 (6)
4.1.1单相桥式整流电容滤波电路 (6)
4.1.2矩形波发生器 (6)
4.1.3音调发生电路 (6)
4.1.4微变积分电路 (6)
4.2工作原理 (6)
1 课程设计的目的与作用
1.1 课程设计的目的
（1）了解并掌握Multisim软件，并能熟练的使用其进行仿真；
（2）加深理解单相桥式整流电容滤波电路的组成及性能；
（3）进一步学习整流电路基本参数的测试方法。
1.2 课程设计的方法
通过自己动手亲自设计和用Multistim软件来仿真电路，不仅能使我们队书上说涉及到的程序软件有着更进一步的了解和掌握，而且通过计算机仿真，避免了实际动手操作时机器带来的误差，使我们对上课所学到的知识也有更深刻的了解。
2 设计任务、及所用multisim软件环境介
2.1设计任务
2.1.1单相桥式整流电容滤波电路
设计单相桥式整流电容滤波电路，使输出电压成为比较平滑的直流电压，电路由自己独自设计完成，在实验中通过自己动手调试电路，能够真正掌握实验原理，即静态分析和动态分析，并在试验后总结出心得体会。正确理解不同电容对电路性能的影响，以及如何根据
实际要求在电路中求出输出直流电压Uo的估算
2.1.2矩形波发生器
设计矩形波发生器，将输出电压值稳定在一个值，输出波形为矩形波波形。同时可调节电位器来改变矩形波的占空比。
2.1.3音调发生电路
设计音调发生电路，音调放大电路通过调节电位器，是输出电压的幅度变化，实现音量的放大。
2.1.4微变积分电路
设计微变积分电路，微变积分电路通过积分运算关系将三角波转换成矩形波。
2.2 Multisim软件环境简介
2.2.1 Multistim 10简介
Multistim是美国IIT公司推出的基于Windows的电路仿真软件，由于采用交互式的界面，比较直观，操作方便，具有丰富的元件库和品种繁多的虚拟仪器，以及强大的分析功能等特点，因而得到了广泛的应用。
2.2.2 Multistim 10主页面
启动Multistim 10后，屏幕上将显示主界面。主界面主要由菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、元件工具栏、仪器工具栏、使用中元件列表、仿真开关、状态栏以及电路图编辑窗口等组成。
2.2.3Multistim 10元器件库
Multistim 10提供了丰富的元器件，供用户构建电路图时使用。在Multistim 10的主元器件库中，将各种元器件的模型按不同的种类分别存放若干个分类库中。这些元器件包括现实元件和虚拟元件。从根本上说，仿真软件中的元器件都是虚拟的。这里所谓的现
实元件，给出了具体的型号，它们的模型参数根据该型号元件参数的典型值确定。现实元件有相应的封装，可以将现实元件构成的电路图传送到印刷电路板设计软件Uliboard 10中去。而这里所谓的虚拟元件没有型号，它的模型参数是根据这种元件各种型号参数的典型值，而不是某一种特定型号的参数典型值确定。虚拟元件的某些参数可以由用户根据自己的要求任意设定，如电阻器的阻值，电容器的容值以及三极管β值等，这对于教学实验的仿十分方便。虚拟元件没有相应的封装，因而不能传送到Uliboard 10中去。另外，Multistim 10的元器件库还提供一种3D虚拟元件，这是Multistim以前的版本并没有。这种元件以三维图形的方式显示，比较形象，直观。Multistim 10还允许用户根据自己的需要创建新的元器件，存放在用户元器件库中。如图1所示
图1 Multistim 10主界面
2.2.4 Multistim 10虚拟仪器
Multistim 10提供了品种繁多，方便实用的虚拟仪器。取用这些虚拟仪器，只当连接在构建的电路图中，可以将仿真的结果以数字或图形的方式实时显示出来，比较直观。虚拟仪器的连接和操作方式与实验室中的实际仪器相似，比较方便。点击主界面中仪表栏的
相应按钮即可方便地取用所需的虚拟仪器。元件工作栏如图2所示，虚拟仪表栏如图3所
示。
图2 元件工具栏
图3 虚拟仪表栏
2.2.5 Multistim 10分析工具
分析菜单如图4所示。
图4 分析菜单
3 电路模型的建立
3.1单相桥式整流电容滤波电路
在Multisim中构建单相桥式整流电容滤波电路，如图5所示，其中U1=14.14v，C1=500μF，R1=120Ω。
图5 单相桥式整流电容滤波电路
3.2矩形波发生器
在Multisim中构建矩形波发生电路，如图6所示，其中R1=1KΩ,R2=20KΩ,VEE=-15，VCC=15V,C=20nf
图6 矩形波发生器
3.3音调放大电路
在Multisim中构建音响放大电路，如图7所示，其中R1=R2=R3=47KΩ，R4=470K
Ω,C1=250PF,C2=510PF,C3=1F,C4=4.7uf。v1=100mv,v2=120mv
图7 音响放大电路
3.4微分积分电路
在Multisim中构建微分积分电路，如图8所示，其中R1=10KΩ,C1=330nf
图8微变积分电路
4 理论分析及计算
4.1理论分析
4.1.1单相桥式整流电容滤波电路
电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。
4.1.2矩形波发生器
矩形波发生器是将输出电压值稳定在一个值，输出波形为矩形波波形。同时可调节电位器来改变矩形波的占空比。
4.1.3音调发生电路
控制调节音响放大输出频率的高低。音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减，中音频增益保持不变。所以音调控制器的电路由低通滤波器和高通滤波器共同组成。音调放大电路通过调节电位器，是输出电压的幅度变化，实现音量的放大。
4.1.4微变积分电路
微变积分电路通过积分运算关系将三角波转换成矩形波。
4.2工作原理
4.2.1单相桥式整流电容滤波电路
VD2和VD4管截止，电流一路流经负载电阻R L，另一路对电容C充电。当u C>u2，导致VD1和VD3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻R L放电，u C按指数规律缓慢下降。当u2为负半周幅值变化到恰好大于u C时，VD2和VD4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，u C上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时VD2和VD4变为截止，C对R L放电，u C按指数规律下降；放电到一定数值时VD1和VD3变为导通，重复上述过程。
4.2.2 占空比可调的矩形波发生器：
假设t=0时电容C上的电压uc=0，而滞回比较器的输出端为高电平，即uo=+Uz。则集成运放同相输入端的电压为输出电压在电阻R1，R2上的分压，此时输出电压+Uz将通过电阻R向电容C充电，使电容两端的电压uc升高，而此电容的电压接到集成运放的反相输入端，即u-=u+，当电容上的电压上升到u-=u+时，滞回比较器的输出端将发生跳变，由高电平跳变为低电平，使uo=-Uz，输出电压为低电平时，电容C将通过R放电，使
uc 慢慢降低，当电容上电压下降到u-=u+时，滞回比较器的输出端将再次发生跳变，由低电平跳变为高电平，以后重复上述过程，如此电容反复的进行充电和放电，滞回比较器的输出端反复的在高电平和低电平之间跳变，于是产生了正负交替的矩形波。同时调节电位器RW 可改变矩形波的占空比。
4.2.3 音调放大电路：
确定整机电路的级数，再根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益，然后分别计算各级电路参数，通常从功放级开始向前级逐级计算。本电路已给定电子混响器的电路模块，需要设计的电路为话筒放大器，混合前置放大器，音调控制器及功率放大器。根据要求，输入信号为5mV 时输出功率的最大值为1W ，因此电路系统的总电压增益Av4由集成功放块决定，取值100，音调控制级在f0=1kHZ 时，增益应为1（0dB ），但实际电路可能产生衰减，故取Av3=0.8.话筒放大级和混合级一般采用运算放大器，但会受到增益带宽积的限制，各级增益不宜太大，取Av1=7.5，Av2=1.运算放大器选用单电源供电的四运放LM324，其中Rp3称为音量控制电位器，其滑壁在最上端时，音响放大器输出最大功率。
4.2.4 微变积分电路：
使电路的输出电压uo 与电容两端的电压uc 成正比，而电路的输入电压UI 与流过电容的电流ic 成正比，则uo 与ui 之间即可成为积分运算关系。使将三角波转换成矩形波。
4.3理论计算
4.3.1单相桥式整流电容滤波电路： 当C=500μF 时，计算可得：
V 997.914.1422u 22U 22≈⨯==（有效值）
()V U AV O 996.11997.92.12.1U 2=⨯=≈
当C=50μF 时，计算分析可得：
V 997.914.1422u 22U 22≈⨯==
()V U AV O 996.11997.92.12.1U 2=⨯=≈
当C=0F 时，该电路即为单相桥式整流电路，计算可得：
()()V V U U t td U AV O 997.8997.99.09.02
2sin 21
U 2220=⨯====⎰πωωππ
4.3.2占空比可调的矩形波发生器：
当占空比等于50%时，则这种波为方波，当t=0时，uc=0，uo=+Uz,则u+=R1*Uz/(R1+R2)。
当u-=uc ，电容上的电压上升到u-=u+时，滞回比较器输出端将发生跳变，使得uo=-Uz ，此时u+=- R1*Uz/(R1+R2)。周期T=2RCln （1+2R1/R2）.
4.3.3音调放大电路：
功放级的电压增益为Av4=20k Ω/RF
得RF=20k Ω/Av4=20k Ω/100=200Ω。
放大倍数Av2=1+R12/R11=7.8
输出电压的表达式为vo2=-(R22/R21vo1+R22/R23vi2)
4.3.4微变积分电路:
电容两端的电压uc 与流过电容的电流ic 之间存在着积分关系，即uc=,根据虚短，运放反相输入端的电流为零，则Ii=ic,故ui=Ii=icR,根据虚地，uo=-uc ，根据上述关系，则输入电压与流过电容的电流成正比，得：
Uo=-uc==
5 仿真结果分析
5.1单相桥式整流电容滤波电路
（1）在选定的电路参数下，利用虚拟示波器观察输出电压U O的波形，并利用虚拟仪表测得，变压器二次电压U2=9.998V(有效值)，U O(AV)=11.586V。分别见图9,10。
图9 变压器二次电压
图10 输出直流电压
(2)保持U2和R L不变，改变滤波电容的值分别成为C=50μF和C=0，再观察输出直流电压波形并测量U O(AV)。
可以测的，当C=50μF的时候，U O(AV)=9.061V。如图11所示。
图11 当C=50μF时，U O(AV)的值
同样，可以测的，当C=0F时，U O(AV)=7.528V。如图12所示。
图12 当C=0F时，U O(AV)的值
5.2占空比矩形波发生器
（1）在选定的电路参数下，利用虚拟示波器观察输出电压UO的波形如图13
图13占空比可调的矩形波发生器
（2）当调节电位器RW时，矩形波的占空比将发生改变，例如：将电位器的滑动端向下
移动，则输出端为高电平的时间缩短，输出端为低电平的时间加长。例如图14
图15占空比可调的矩形波发生器
5.3音响放大电路
（1）在选定的电路参数下，利用虚拟示波器观察输出电压UO的波形，如图16
图16音调放大电路
（3）当调节电位器阻值时，输出波形的电压幅度将改变，将电位器向左移动，输出电压幅度将变大，向右移动，输出电压幅度将变小。例如图17
图17音调放大电路
5.4微变积分电路
（1）在选定的电路参数下，利用虚拟示波器观察输出电压UO的波形，如图18
图18微变积分电路
6设计总结和体会
通过自己动手操作Multisim软件，使我对此软件有了彻底的了解能够熟练的操作和使用此软件进行仿真，画出电路图等功能。尤其是利用Multisim10的参数扫描分析功能，经过了多方的询问和自己进行了很多次的试验，最后终于把图形做了出来，并且通过这次课程设计，加强了我的动手能力，思考和解决问题的能力。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想着这样的接法可以行通，但实际接上电路，总是实现不了，因
此耗费了很多时间。平时看课本时，有事问题总是弄不懂，做完课程设计，哪些问题就迎刃而解了，而且还记住了很多东西。
7参考文献
[1] 清华大学电子技术学教研组编，杨素行主编，模拟电子技术基础简明教程，3版，
北京：高等教育出版社，2006
《实用电工电子》模块5直流稳压电源
模块5直流稳压电源 学习任务 ?了解桥式整流、电容滤波和稳压电路 ?掌握并联、串联型稳压电路的组成和工作原理 ?会安装、测试串联型稳压电源 在工农业生产中，采用的电源主要是交流电。但是在电子线路和自动控制装置中，常常还需要采用电压非常稳定的直流电源。常见的直流电源有蓄电池和干电池，除此之外，目前还广泛地采用各种半导体直流电源。 电子设备中最常用的半导体直流电源是通过把交流电经过整流、滤波和稳压电路变换后而获得的。如图5-1-1所示的就是半导体直流稳压电源的原理方框图。 图5-1-1半导体直流稳压电源的原理方框图 1、电源变压器 电源变压器的作用是将220V的交流电变成合适的交流电以后，再进行交、直流转换。电网上单相交流电的电压有效值为220V，而通常电子电路中需要的直流电压要比此值低。所以，要先利用变压器进行降压。 2、整流电路 整流电路的作用是将经变压器降压后的交流电压变成单向脉动的直流电压。常采用的元件为二极管，经整流电路输出的单向脉动的直流电压幅度变化较大，不能直接供给电子电路使用。 3、滤波电路 滤波电路的作用是滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压。
常采用的元件有电容和电感。 4、稳压电路 稳压电路的作用是使输出电压不受电网电压的波动和负载大小的影响，维持输出直流电压的稳定。滤波后输出的直流电具有较好的平滑程度，但是，此时的电压值还要受到电网电压波动、负载和温度变化的影响而不稳定。为使输出电压稳定，还需要增加稳压电路部分。下面将分别讨论各部分的组成、工作原理和性能。 5.1整流电路 整流电路的主要有单相半波整流电路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路。其中，单相半波整流电路最简单，单相桥式整流电路最普遍。 5.1.1 单相半波整流电路 1、工作原理和输出波形 单相半波整流电路如图5-1-2(a)所示，它由整流变压器、整流二极管VD 和要求直流供电的负载等效电阻L R 组成。整流变压器，用来将市电220V 交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。其中1u 、2u 分别为整流变压器的原边和副边交流电压。令整流二极管VD 为理想二极管。下面分析其工作原理。 (a)单相半波整流电路 (b)单相半波整流电路的输入、输出电压波形 图5-1-2 单相半波整流电路及其输入、输出电压波形 设整流变压器副边电压为：) sin(222t U u ω= ，当2u 处于正半周时，其极性为上正下负。 即a 点电位高于b 点，整流二极管VD 正向偏置，处于导通状态。此时流过二极管的电流D i 同时流过负载L R ，即D i i =0。因为整流二极管VD 为理想二极管（正向导通电阻为零，而反向电阻为无穷大），所以负载两端的输出电压等于变压器副边电压，即20u u =，输出电压0u 的波形与变压器副边电压2u 相同。
桥式整流电路计算
桥式整流电路计算 桥式整流属于全波整流,它不就是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式,使在电压V2的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数: 单相全波整流电路图 利用副边有中心抽头的变压器与两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载,提高了整流效率。 全波整流的特点: 输出电压V O高;脉动小;正负半周都有电流供给负载,因而变压器得到充分利用,效率较高。 主要参数: 桥式整流电路电感滤波原理 电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点瞧,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,电感L有平波作用
桥式整流电路电感滤波优点:整流二极管的导电角大,峰值电流小,输出特性较平坦。 桥式整流电路电感滤波缺点:存在铁心,笨重、体积大,易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。 例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示,已知V1就是220V交流电源,频率为50Hz,要求直流电压 V L=30V,负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值,选择整流二极管及滤波电容。
桥式整流电路电容滤波电路 图10、5分别就是单相桥式整流电路图与整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时,电容器C已经充电到交流电压V2的最大值(如波形图所示)。 结论1:由于电容的储能作用,使得输出波形比较平滑,脉动成分降低输出电压的平均值增大。
模拟电子技术第十章习题解答
习题 题10-1 在图P10-1所示的单相桥式整流电路中，已知变压器副边电压U2＝10V(有效值)： 图P10-1 ②工作时，直流输出电压U O(A V)=? ②如果二极管VD1虚焊，将会出现什么现象？ ③如果VD1极性接反，又可能出现什么问题？ ④如果四个二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=? 解：①正常时工作时，直流输出电压U O(A V)=0.9 U2=9V ②如果二极管VD1虚焊，将成为半波整流U O(A V)=0.45 U2=4.5V ③如果VD1极性接反，U2负半周VD1、VD3导通，负载短路，产生极大的电流，造成二极管和变压器烧毁。 ③如果四只二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=－9V。 题10-2图P10-2是能输出两种整流电压的桥式整流电路。 （1）试分析各个二极管的导电情况，在图上标出直流输出电压U O(A V)1和U O(A V)2对地的极性，并计算当U21=U22=20V(有效值)时，U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？（2）如果U21=22V，U22=18V，则U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？ （3）在后一种情况下，画出u o1和u o2的波形并估算各个二极管的最大反向峰值电压将各为多少？ 图P10-2
解：（1）均为上“+”、下“-”。即U O(A V)1对地为正，U O(A V)2对地为负。 均为全波整流。 U O(A V)1和U O(A V)2为：U O(A V)1=-U O(A V)2≈0.9U 21=0.9*20=18V （2）如果U 21=22V ，U 22=18V ，则U O(A V)1和U O(A V)2为 U O(A V)1= -U O(A V)2≈0.45U 21+0.45 U 22=18V 。 （3）波形图如下： 题10-3 试分析在下列几种情况下，应该选用哪一种滤波电路比较合适。 ①负载电阻为1Ω，电流为10A ，要求S ＝10%； ②负载电阻为1k Ω，电流为10mA,要求S =0.1%； ③负载电阻从20Ω变到100Ω，要求S =1%，输出电压U O(A V)变化不超过20%； ④负载电阻100Ω可调，电流从零变到1A ，要求S =1%，希望U 2尽可能低。 解：①电感滤波；②电容滤波或RC π型滤波；③LC 滤波；④LC π型滤波 题10-4在桥式整流电容滤波电路中，U 2=20V(有效值)，R L =40Ω，C =1000μF 。试问： ①正常时U O(A V)=? ②如果电路中有一个二极管开路，U O(A V)是否为正常值的一半？ ③如果测得U O(A V)为下列数值，可能出了什么故障： (a) U O(A V)=18V ；(b) U O(A V)=28V ；(c) U O(A V)=9V 。 解：①3L (4010)s 0.04s R C -=?=，而 0.02s 0.01s 22T ==，所以满足条件L (3~5)2 T R C ≥，所以U O(A V)=1.2U 2=1.2*20=24V; ②若一只二极管开路，电路成为半波整流，此时U O(A V)比正常值的一半要多 。 ③(a) U O(A V)=18V ，电容开路，无滤波作用；(b) U O(A V)=28V ，负载开路；
整流滤波电路桥式整流滤波电路
整流滤波电路桥式整流滤波电路 一：[整流滤波电路]几种滤波整流电路的介绍总结（一） 一、有源滤波电路 为了提高滤波效果，解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R的要求相互矛盾的问题，在RC电路中增加了有源器件-晶体管，形成了RC有源滤波电路。常见的RC有源滤波电路如图Z0716所示，它实质上是由 C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。该电路的优点是： 1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路，兼作偏置电阻，由于流过Rb 的电流入很小，为输出电流Ie的1／（1＋β），故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω），既使纹波得以较大的降落，又不使直流损失太大。 2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路，便可以选取较小的电容，达到较大电容的滤波效果，也减小了电容的体积，便于小型化。如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于（1＋β）C2的电容的滤波效果（因ie = （1+ β ）ib之故）。 3．由于负载凡接于晶体管的射极，故RL上的直流输出电压 UE≈UB，即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。 这种滤波电路滤波特性较好，广泛地用于一些小型电子设备之中。 二、复式滤波电路 复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ 型3种形式，如图
Z0715所示。它们的电路组成原则是，把对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件（如电容）与负载并联，以旁路较大的纹波电流。其滤波原理与电容、电感滤波类似，这里仅介绍RCπ型滤波。 图Z0715（c）为RCπ型滤波电路，它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。其滤波原理可以这样解释：经过电容C1滤波之后，C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量，作为RC2滤波的输入电压。对直流分量而言，C2 可视为开路，RL上的输出直流电压为： 对于交流分量而言，其输出交流电压为： 若满足条件 则有 由式可见，R愈小，输出的直流分量愈大；由式可见，RC2愈大，输出的交流分量愈小。滤波效果愈好。所以R受两方面的制约，只能兼顾选择。这种滤波电路较单电容滤波效果好，、但也只适用于负载电流不大的场合。 三、电感滤波电路 带电感滤波的全波整流电路如图Z0713 所示。滤波元件L串在整流输出与负载RL之间（电感滤波一般不与半波整流搭配）。其滤波原理可用电磁感应原理来解释。当电感中通过交变电流时，电感两端便产生出一反电势阻碍电流的变化：当电流增大时，反电势会阻碍电流的增大，并将一部分能量以磁场能量储存起来；当电流减小时，反电势会阻碍电流的减
单相桥式整流电路
引言 整流电路是电力电子电路中的一种，它的作用是将交流电力变为直流电力供给直流用电设备，如直流电动机，电镀、电解电源，同步发电机励磁，通信系统等，在生产生活中应用十分广泛。 整流电路在不同角度有不同的分类方法，按组成电路的器件分：不可空、半空、全控和高功率PWM四种，按电路结构可分为：半波、全波、桥式三种，按交流输入相数分：单相、三相、多相多重三种，按控制方式分：相控式、PWM控制式两种，按变压器二次测电流方向分：单拍、双拍电路两种。 整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较为广泛的整流电路。
1 整流电路 单相整流器的电路形式是多种多样的，整流的结构也是比较多，各有优缺点，因此在做设计之前我们主要考虑了以下几种方案：单相半波可控整流电路，单相全波可控整流电路，单相桥式半控整流电路，单相桥式全控整流电路 。 1.1 单相半波可控整流电路 2 图1-1 单相半波可控整流电路 如图1-1所示为单相半波可控整流电路，此电路结构简单，只用了1个晶闸管，在一个通电周期内，输出电压为直流电压，输出电流为直流电流，电压电流均不连续，脉动较大，且含有谐波分量。 1.2 单相全波可控整流电路 2 21 2 如图1-2 单相全波可控整流电路 如图1-2所示为单相全波可控整流电路，变压器T 带中心抽头，结构比较复杂，只用两个可控器件，单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，因此少了一个管压降，相应地，门极驱动电路也少2个，但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。不存在直流磁化的问题，适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。相同的负载下流过晶闸管的平单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在均电流减小一半；且功率因数提高了一半。
(完整版)单相桥式整流与滤波电路的安装和测试教案要点
课题 学习任务1.2——单相桥式整流与滤波电 路的安装和测试课型新课授课班级授课时数 教学目标 1.能够识读整流电路图；了解整流电路的原理；学会合 理选用整流电路元件。 2.能够识读滤波电路图；了解滤波电路的原理；学会估 算电容滤波电路的输出电压。 3.学会搭接桥式整流、电容滤波电路 4.学会用万用表和示波器测量整流滤波电路的相关电 量参数和波形 教学重点 1.整流的概念，单向桥式整流的结构 2.滤波的概念，电容滤波电路的结构 3.整流和滤波元件的选用 4.整理滤波电路的搭接、相关电参量和波形的测量 教学难点 整理、滤波电路的搭接、调试和测量 学情分析 教学效果
教后记 基础知识 整流和滤波电路 导入：1、什么电子设备需要用到直流电？ 电脑功放 手机数码相机 提问导入： 什么电子 设备需要 用到直流 电？激发 兴趣
2、如何得到直流电 手机锂电笔记本电脑锂电 数码相机锂电 手机充电器电脑电源直流稳压电源 ㈠单相桥式整流电路 将交流电变换为直流电（脉动）的过程称为整流，利用二极管的单向导 提问：如何 得到直流 电
电性可以实现整流。 整流电路单相整流电路三相整流电路，根据整流电路的形式还可分为半 波、全波和桥式整流电路。 ⒈电路结构 单相桥式整流电路如图1-7所示。在电路中，4只整流二极管连接成电 桥形式，称为桥式整流电路。 常有如图1-7所示的几种形式的画法，其中图（c）为单相桥式整流电 路最常用的简单画法。 图1-7 单相桥式整流电路 ⒉工作原理 在交流电压u2的正半周（即0～t1）时，整流二极管VD1、VD3正偏导 通，VD2、VD4反偏截止，产生电流i L通过负载电阻R L，并在负载电阻R L 上形成输出电压u L，如图1-8(a)所示。 在交流电压u2的负半周（即t1～t2）时，整流二极管VD2、VD4正偏导 通，VD1、VD3反偏截止，产生电流i L同样通过负载电阻R L，并在负载电 阻R L上形成输出电压u L，如图1-10(b)所示。 输出信号的波形如图1-10(c)所示。 结合演示 讲解 结合演示 讲解
模电课设单相桥式整流电容滤波电路
课程设计任务书
目录 1 课程设计的目的与作用 (1) 1.1 课程设计的目的 (1) 1.2 课程设计的方法 (1) 2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (1) 2.1 设计任务 (1) 2.1.1单相桥式整流电容滤波电路 (1) 2.1.2矩形波发生器 (1) 2.1.3音调发生电路 (1) 2.1.4微变积分电路 (1) 2.2 Multisim软件环境简介 (1) 2.2.1 Multistim 10简介 (1) 2.2.2 Multistim 10主页面 (2) 2.2.3 Multistim 10元器件库 (2) 2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3) 2.2.5 Multistim 10分析工具 (3) 3 电路模型的建立 (4) 3.1单相桥式整流电容滤波电路 (4) 3.2矩形波发生器 (4) 3.3音调发生电路 (5) 3.4微变积分电路 (5)
4 理论分析及计算 (6) 4.1理论分析 (6) 4.1.1单相桥式整流电容滤波电路 (6) 4.1.2矩形波发生器 (6) 4.1.3音调发生电路 (6) 4.1.4微变积分电路 (6) 4.2工作原理 (6) 1 课程设计的目的与作用 1.1 课程设计的目的 （1）了解并掌握Multisim软件，并能熟练的使用其进行仿真； （2）加深理解单相桥式整流电容滤波电路的组成及性能； （3）进一步学习整流电路基本参数的测试方法。 1.2 课程设计的方法 通过自己动手亲自设计和用Multistim软件来仿真电路，不仅能使我们队书上说涉及到的程序软件有着更进一步的了解和掌握，而且通过计算机仿真，避免了实际动手操作时机器带来的误差，使我们对上课所学到的知识也有更深刻的了解。 2 设计任务、及所用multisim软件环境介 2.1设计任务 2.1.1单相桥式整流电容滤波电路 设计单相桥式整流电容滤波电路，使输出电压成为比较平滑的直流电压，电路由自己独自设计完成，在实验中通过自己动手调试电路，能够真正掌握实验原理，即静态分析和动态分析，并在试验后总结出心得体会。正确理解不同电容对电路性能的影响，以及如何根据
整流滤波稳压电路实验报告
整流滤波稳压电路实验报告 一、整流电路 整流电路的关键问题是利用二极管的单向导电性，将交流电压变换成单相脉动电压。单相整流电路可分半波、全波、桥式、倍压整流等。由于半波整流电路只在电源的半个周期工作，电源利用率低，输出波形脉动较大，且电路简单。1、全波整流电路 如下图所示，全波整流是由两个单相半波整流电路组成的，变压器的二次线圈的中心抽头把U2分成两个大小相等，方向相反的U21和U22 图1 全波与桥式整流电路 工作原理：在正弦交流电源的正半周，VD1正向导通，VD2反向截至，电流经VD1，负载电阻RL回到变压器中心抽头0点，构成回路，负载得到半波整流电压和电流。 同理，在电源的负半周，VD2导通，VD1截止。电流经VD2，RL流回到变压器中心抽头0点，负载RL又得到半波电压和电流。在负载上得到的电压和电流波形图见图2a。
2、电感滤波电路 如果要求负载电流较大时，输出电压仍较平稳，则采用电感滤波电路。如下图所示。 电感线圈上的直流阻抗很小，所以脉动直流电压中的直流分量很容易通过电感线圈，几乎全部到达负载电阻RL，而电感对交流的阻抗很大，所以脉动电压中的交流分量很难通过电感线圈。由于电感和负载电阻串联，对交流分量可看成一个分压器，如果电感的感抗比负载电阻大很多，那么交流分量将大部分降在电感上，这样就可以将脉动较大的直流输出变为较平稳的直流输出。滤波后的波形见下图。 如果负载电阻一定，电感越大，输出电压波动越小，滤波效果越好。所以电感滤波一般用于负载变动较大，负载平均电流较大的场合。 3、复式滤波器 通过电容滤波或电感滤波，直流输出仍有或多或少的波动。在要求较高的场合，为得到更加平滑的直流，可采用复式滤波器。 1）LC滤波器
桥式整流电路
定义：桥式电路是,在一个有各种元器件(如:四个电阻或是四个二极管)组成的四边形电路中,其中对角的为一对输入端,而另外一对角为一输出端的电路就是一桥式电路.当为电阻时它可以提高精度,当为二极管时它用于整流.等等. 桥式整流后的波形和整流前比：就是把横轴下侧的向上翻转而已，如下图中绿色波形即为整流前的波形，兰色为整流后的波形……
1．工作原理 单相桥式整流电路是工程上最常用的单相整流电路，如图 6.2.3所示。 图6.2.3 单相桥式整流电路 整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，根据图6.2.3的电路图可知： 当正半周时，二极管D1、D3导通（D2、D4截止），在负载电阻上得到正弦波的正半周； 当负半周时，二极管D2、D4导通（D1、D3截止），在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的电流与电压波形见图6.2.4。
2．参数计算 根据图6.2.4可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。其输出平均电压为 （6.2.4） 图6.2.4 单相桥式 整流电路的 电流与电压波形 流过负载的平均电流为（6.2.5） 流过二极管的平均电流为（6.2.6） 二极管所承受的最大反向电压（6.2.7）
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析，此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。脉动系数S 定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。 单相桥式整流电路 1.工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图10.1.2所示。 图10.1.2单相桥式整流电路 （a）整流电路(b)波形图 在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图10.1.2(a) 的电路图可知： 当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。 当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见 图10.1.2(b)。 2.参数计算
(完整word版)单相桥式全控整流电路的设计
目录 1 设计方案及原理 (1) 原理方框图 (1) 主电路的设计 (1) 主电路原理说明 (2) 整流电路参数的计算 (2) 2 元器件的选择 (3) 晶闸管的选用 (3) 变压器的选用 (4) 3 触发电路的设计 (4) 对触发电路的要求 (4) 3.2 KJ004 集成触发器 (4) 4 保护电路的设计 (5) 过电压保护 (6) 过电压保护 (6) 过电流保护 (7) 电流上涨率 di/dt 的克制 (7) 4.1.4 电压上涨率 du/dt 的克制 (7) 5 仿真剖析与调试 (8) 成立仿真模型 (8) 仿真结果剖析 (9) 心得领会 . (11) 参照文件 . (12) 附录 . ...................................................... 错误！不决义书签。
单相桥式全控整流电路的设计1设计方案及原理 1.1 原理方框图 系统原理方框图如1-1 所示： 触发电路保护电路 驱动电路整流主电路负载 图 1-1系统原理方框图 1.2 主电路的设计 主电路原理图以下列图1-2 所示：
图 1-2 单相桥式全控整流电路原理图 1.3 主电路原理说明 在电源电压 u2 正半周时期， VT1、VT4 蒙受正向电压，若在触发角 α 处给 VT1、VT4加触发脉冲， VT1、VT4导通，电流从电源 a 端经 VT1、负载、 VT4流回电源 b 端。当 u2 过零时，流经晶闸管的电流也降到零， VT1和 VT4关断。 在电源电压 u2 负半周时期，仍在触发延缓角 α 处触发 VT2和 VT3， VT2 和 VT3导通，电流从电源 b 端流出，经过 VT3、 R 、 VT2流回电源 a 端。到 u2 过零时，电流又降为零， VT2 和 VT3 关断。今后又是 VT1和 VT4导通，这样循环的工作下去。该电路的移向范围是 0―π。 此外，因为该整流电路带的是反电动势负载，因此不是正半轴的随意时辰都能开通晶 闸管的，要开通晶闸管一定在沟通电刹时价大于 E 的时候去触发。提早触发的话，晶闸管 会在 E 的作用下蒙受反向电压，没法导通。 1.4 整流电路参数的计算 当| u 2 |>E 时，晶闸管能够开通。 1）整流输出电压的均匀值可按下式计算 U d 2 2U 2 cos 0.9U 2 cos （1-1 ） 当 α =0 时， U d 获得最大值 90V 即 U d o U 2 =90V 进而得出 U 2 =100V ，α =180 时， o U d =0。 α 角的移相范围为 90 。 2）整流输出电压的有效值为 1 2 （2-2 ） 2U 2 sin wt d wt U= 3）整流电流的均匀值和有效值分别为 I d U d U 2 E （2-3 ） R cos R
桥式整流电路计算
桥式整流电路计算 桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数： 单相全波整流电路图 利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。 全波整流的特点： 输出电压V O高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。 主要参数： 桥式整流电路电感滤波原理 电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，电感L有平波作用
桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。 桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。 例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V1是220V交流电源，频率为50Hz，要求直流电压V L=30V，负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。
桥式整流电路电容滤波电路 图10.5分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电压V2的最大值（如波形图所示）。 结论1：由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。
整流滤波电路的设计
整流滤波电路 电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压电源。一般直流电源由如下部分组成: 整流电路是将工频交流电转换为脉动直流电。 滤波电路将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。 稳压电路采用负反馈技术，对整流后的直流电压进一步进行稳定。 直流电源的方框图如图15.01所示。 图15.01 整流滤波方框图 15.1 单相整流电路 15.1.1 单相桥式整流电路 (1)工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，如图15.02（a）所示。 在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图15.02（a）的电路图可知： 当正半周时，二极管D 1、D 3 导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。 当负半周时，二极管D 2、D 4 导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图15.02（b）。 (2)参数计算 根据图15.02（b）可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为 （a）桥式整流电路（b）波形图 图15.02 单相桥式整流电路（动画15-1）（动画15-2） 流过负载的平均电流为
流过二极管的平均电流为 二极管所承受的最大反向电压 流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析，此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。脉动系数S定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。 （3）单相桥式整流电路的负载特性曲线 单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系 该曲线如图15.03所示，曲线的斜率代表了整流电路的内阻。 图15.03单相桥式 整流电路的负载特性曲线 15.1.2 单相半波整流电路
桥式整流电路原理及桥式整流电路计算
桥式整流电路 桥式整流电路如图Z0705所示，其中图（a）、（b）、（c）是它的三种不同画法。 它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4和负载电阻R L 组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。 桥式整流电路的工作原理如图Z0706所示。在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由T R次级上端经D1→ R L→D3回到T R次级下端，在负载R L上得到一半波整流电压。 在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由T r次级的下端经D2→ R L→D4回到T r次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即
U L = 0.9U2 GS0709 I L = 0.9U2／R L GS0710 流过每个二极管的平均电流为 I D = I L／2 = 0.45 U2／R L 每个二极管所承受的最高反向电压为 目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅 桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z0705（c）的形式。 桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点， 但多用了两只二极管。在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式 整流电路在实际中应用较为广泛。 https://www.360docs.net/doc/d519208318.html,/jpk08/mndz/jxsk/zsd07/zsd0704.htm 桥式整流电路计算 桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数： 单相全波整流电路图 利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。
桥式整流电路计算
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桥式整流电路计算 桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,8ttt8用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数： 单相全波整流电路图 利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示ssBbww的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。 全波整流的特点： 输出电压VO高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。 主要参数： 桥式整流电路电感滤波原理 电感滤波电路利用www.8 t t t8. com 电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加www.8 t tt8. com引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，8ttt8电感L有平波作用桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。 桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰,一般 https://www.360docs.net/doc/d519208318.html,只适应于低电压、大电流的场合。 例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示ssBbww，已知V1是220V交流电源，频率为50Hz，要求dDdtt 直流电压VL=30V，负载电流IL=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。
桥式整流及电容滤波电路
《1.2.2 桥式单相全波整流及滤波电路》基础训练 一、填空题 1、如图1所示为 电路，在2v 负半周，二极管 导通，二极管 承受反向电压而截止。在一个周期内，每一个二极管导通 次， 负载获得的电压为 电压。这种电路较半波整流输出电压的脉动程 度 ，电源利用率 ，同样的电压V2，其输出电压平均值也较半波整流 的 。 图1 图2 2、仍如图1所示，变压器输出电压tV v π100sin 2202=，负载电阻R L =200Ω， 则输出电压V L = ，I L = ，Iv= ，二极管承受的最高反 向电压V R m= 。 3、仍如图1所示，若已知二极管中流过的平均电流为45mA ，负载电阻值为200 Ω，则电路正常时，变压器输出电压的有效值为 。管子承受的最高反向 电压为 。 4、图2所示电路正常工作时输出电压为VL ，在电压2v 的负半周，导通的二极管 有 ；二极管V2承受反向电压时，对应电压2v 的 周；电路中有 一个二极管断路时，输出电压将为 。若V1、V2均断路，则输出电压 为 。若V1、V4断路，则输出电压为 。 5、图2所示电路中，输出电压实际极性为 ，并在图中标出其极性。 若输入电压参考极性调换，则输出电压极性将 。要想使输出电压实际极 性为下正上负，则采取办法是 。 6、二极管整流电路输出的是 电压，其极性方向是 ，大小 是 ，即 差。 7、在整流电路和负载之间接入的能把脉动直流电中 成分滤掉的电路，这 种电路称为 。常见的滤波器有 、 和 。 8、在电容滤波电路中，电容C 的容量愈大或负载电阻RL 越大，那么电容C 放电 越 ，输出的直流电压就越 ，并越接近整流滤波电路的输入电压V2 的 。 9、半波整流电容滤波电路中，当整流电路输入电压c v v >2时，二极管 ，电 源对电容C 进行 ，同时为负载供电，若视二极管为理想二极管，则此阶段 有2v c v L v ；当2v 电压越过峰值m V 2后，由于2v 下降速度 ，而电容
(完整版)整流滤波电路实验报告
整流滤波电路实验报告 姓名：XXX 学号：5702112116 座号：11 时间：第六周星期4 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电路中的滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。 4、初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（10μF*1，470μF*1）、变阻箱、二极管*4、导线若干。 三、实验原理 1、利用二极管的单向导电作用，可将交流电变为直流电。常用的二极管整 流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。 2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C，构成电容滤 波电路。整流电路接入滤波电容后，不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小，同时输出电压的平均值也增大了。 四、实验步骤 1、连接好示波器，将信号输入线与6V交流电源连接，校准图形基准线。 2、如图，在面包板上连接好半波整流电路，将信号连接线与电阻并联。
3、如图，在面包板上连接好全波整流电路，将信号输入线与电阻连接。
4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容，将信号接入线与电容并联。 5、如图，选择470μF的电容，连接好整流滤波电路，将信号接入线与电阻并联。 改变电阻大小（200Ω、100Ω、50Ω、25Ω）
200Ω100Ω50Ω
25Ω 6、更换10μF的电容，改变电阻（200Ω、100Ω、50Ω、25Ω）200Ω 100Ω
50Ω 25Ω 五、数据处理 1、当C 不变时，输出电压与电阻的关系。 输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下： avg)r m V V V （输+= 又有i avg R C V ••=输89.2V )(r 所以当C 一定时，R 越大 就越小 )(r V avg 越大 输V
整流电路教案
整流电路教案 一、教学目标： 掌握单相整流、滤波、稳压电路的工作原理。 二、重点难点：单相整流、滤波、稳压电路的工作参数 三、时间：1课时 四、教学过程： 整流电路有单相整流和三相整流电路。在单相整流电路里，包括有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路。本节将讨论半波整流和桥式整流电路。 （一）单相半波整流电路 1.工作原理 单相半波整流电路是最基本的整流电路。 整流电路工作时，利用整流二极管的单向导电特性作为开关使用。 当正半周时，二极管D导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时，二极管D截止，在负载电阻上没有电流通过。因此加在负载电阻上的电压也仅是半个正弦波，是同一个方向的半波脉动电压，该波形见图2。 2．参数计算 根据图2可知，输出电压在一个周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。则有 负载上输出平均电压为 流过负载和二极管的平均电流为 二极管所承受的最大反向电压
图2 单相半波整流电路的电流与电压波形 （二）单相桥式整流电路 1．工作原理 单相桥式整流电路是工程上最常用的单相整流电路，如图3所示。 图3 单相桥式整流电路 整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，根据图3的电路图可知： 当正半周时，二极管D1、D3导通（D2、D4截止），在负载电阻上得到正弦波的正半周； 当负半周时，二极管D2、D4导通（D1、D3截止），在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的电流与电压波形见图4。 2．参数计算 根据图4可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。其输出平均电压为
模拟电子技术课后习题答案第八章直流稳压电源答案
习题 8-1 如图8-26所示电路，要求输出电压24V ，电流40mA ，试计算流过二极管的电流。和二极管承受的最高反向工作电压。 解： V 7.269 .024 9.0o 2≈== U U mA 202 o D ==I I V 5.75222D M ≈=U U 8-2 如图8-27所示电路，用四只二极管组成桥式整流电路，在a 、b 两图的端点上接入交流电源和负载，画出接线图。 解： a b 8-3 如图8-28 所示电路，改正图中的错误，使其能正常输出直流电压U o 。 解： 如图。 8-4 单相桥式整流电路接成图8-29所示的形式，将会出现什么后果？为什么？试改正。 解： 图8-26 习题8-1图 2图8-27 习题8-2图 a b 接负载 接负载 R 图8-28 习题8-3图 R
变压器副边短路。因为当u 2为负半周，即b 端为正， a 端为负时，VD 2、VD 1导通，VD 3、VD 4导通。 将VD 1及VD 3正负极换方向。 8-5 在图8-6所示单相桥式整流电路中，试分析产生下列故障时的后果。 （1）VD 1正负极接反。 （2）VD 2击穿。 （3）负载R L 短路。 （4）任一只二极管开路或脱焊。 解： （1）变压器副边短路。 （2）变压器副边短路。 （3）变压器副边短路。 （4）桥式整流电路变半波整流电路。 8-6 如图8-30所示电路，计算U 21= U 22= 24V 时，负载R L1和R L2上输出的电压？ 解： U L1= U L2=0.9U 21=21.6V 8-7 一桥式整流电容滤波电路，已知变压器二次侧电压频率50Hz ，负载电阻50Ω，要求负载电压为20V ，试选择整流二极管型号，并选择滤波电容。 解： V 7.162 .120 2.1o 2=== U U A 4.0L o o == R U I A 2.02 o D == I I V 6.2322D M ==U U 查半导体手册可以选择2CZ55B ，其最大整流电流为1A ，最高反向工作电压为50V 。 图8-29 习题8-4图
单相全控桥式整流电路的设计
目录 第1章绪论 (2) 第2章方案的选择与整流器主电路设计 (3) 2.1 方案的选择 (3) 2.2 整流器主电路设计 (6) 第3章电路参数计算和元件选取 (8) 3.1 二次侧相电压U27 (8) 3.2 二次侧相电流I2、一次侧相电流I1 (12) 3.3 变压器的容量 (12) 3.4 参数计算 (12) 3.5 晶闸管的选择 (15) 第4章单相桥式整流电路的性能指标分析 (16) 4.1 整流输出电压的平均值 (18) 4.2 纹波系数 (19) 第5章晶闸管触发电路设计 (20) 5.1 晶闸管触发电路应满足的要求 (21) 5.2 晶闸管触发电路的选择 (23) 5.3 触发电路及工作原理 (11) 5.3.1 控制角a (11) 5.3.2 同步脉冲形成电路 (14) 5.4 驱动电路 (14) 5.5 软件设计 (14) 第6章保护电路的设计 (14) 第7章实验与仿真 (14) 7.1 仿真模型 (14) 7.2 仿真结果 (14) 第8章设计总结与体会 (15) 第9章参考文献 (30) 附录A：电路原理图 附录B：原器件清单 附录C：程序清单
第1章绪论 1.1 什么是整流电路 整流电路（rectifying circuit）把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。可以从各种角度对整流电路进行分类，主要的分类方法有：按组成的期间可分为不可控，半控，全控三种；按电路的结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向，又可分为单拍电路和双拍电路. 1.2 整流电路的发展与应用 电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用，因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的，1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一次革命；1957年美国通用公司研制了第一个晶闸管，标志着电力电子技术的诞生；70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展，把电力电子技术推上一个全新的阶段；80年代后期，以绝缘极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件异军突起，成为了现代电力电子技术的主导器件。另外，采用全控型器件的电路的主要控制方式为PWM脉宽调制式，后来，又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）,随着全控型电力电子器件的发展，电力电电路的工作频率也不断提高。同时。电力电子器件的开关损耗也随之增大，为了减小开关损耗，软开关技术便应运而生，零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。 1.3本设计的简介 随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利