单相桥式整流滤波电路
桥式整流滤波电路实验
桥式整流、滤波及稳压电路一、实验目的1.学会半导体二极管和稳压管极性的简单测试，了解其工作性能和作用；2.掌握单相桥式整流、滤波、稳压电路的工作原理和对应电压波形及测试方法；3.掌握输入交流电压与输出直流电压之间的关系；4.了解倍压整流的原理与方法。
二、实验原理整流电路是将交流电变为直流电以供负载使用。
直流稳压电源先通过整流电路把交流电变为脉动的直流电，再经各种滤波电路、稳压电路，使输出直流电压维持稳定。
由整流、滤波、稳压环节构成的简单稳压电路如图1所示图1 桥式整流、滤波、稳压电路三、实验仪器设备表1 实验器材名称规格与型号数量电位器10kΩ1个电阻330Ω或者200Ω，60Ω或者100Ω各1个电容220μF / 50V、470μF / 50V 各1个二极管IN4007 4个稳压管2CW17 1个示波器GOS-620 1台直流毫安表C65-mA，0-150-300mA 1台注意事项：切勿用毫安表测电压。
注意万用表的交直流电压挡、欧姆挡的转换及量程的选择；防止误操作，避免电源短路、烧损二极管和电容；四、实验内容与要求根据实验室提供的实验设备完成以下实验内容的设计：1.用万用表测量二极管，学会用万用表检查二极管极性和性能的好坏。
2.设计并连接单相桥式整流电路，调节负载电阻，使负载电流分别为2mA和8mA，测量并记录输入交流电压、整流电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述3.设计并连接具有滤波的单相桥式整流电路，调节负载电阻，使负载电流分别为2mA和8mA 时，测量并记录输入交流电压，整流滤波电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述电压的波形。
4. 在上一个电路（单相桥式整流、滤波电路）中，若改变滤波电容的容量，输出波形会发生什么样的变化？若改变负载电阻，输出波形会发生怎样的变化？5.6.设计并连接具有滤波、稳压的单相桥式整流电路，在下列两种情况下，测量并记录输入交流电压、整流滤波电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述电压的波形。
第一节单相全波整流和滤波电路
第一节 单相全波整流和滤波电路 单相全波整流和滤波电路
3．波形图 ． 个二极管组合封装在一起， 将 4个二极管组合封装在一起 ， 个二极管组合封装在一起 制成单相桥式整流器，如图所示。 制成单相桥式整流器，如图所示。
第一节 单相全波整流和滤波电路 单相全波整流和滤波电路
二、滤波电路
1．电容滤波电路 ．
稳压电路的最大输出电流取决于调整管的功率容量，若需要 稳压电路的最大输出电流取决于调整管的功率容量， 进一步扩大输出电流， 进一步扩大输出电流，可采用功率容量更大的调整管且接成复合 调整管。 调整管。
连续调整型直流稳压电路 第二节 连续调整型直流稳压电路
[例 7-1] 在图中，已知输入电压 VI = 20 V，基准电压 VZ = 6 例 在图中， ， V ，取样电阻 R1 = R2 = RP = 2 kΩ，试求：（1）输出电压 VO 的可 Ω 试求： ） 调范围； 调范围；（2）设调整管的饱和压降 VCES 约为 2 V，为使电路正常 ） ， 工作， 最小值应为多少？ 工作，输入电压 VI 最小值应为多少？
连续调整型直流稳压电路 第二节 连续调整型直流稳压电路
3．实用电路 ．
稳压原理： 稳压原理：
VO 增大 (减小 ) → I B 减小(增大 ) → I C减小(增大 ) → VCE 增大 (减小 ) → 限制 VO 变化
连续调整型直流稳压电路 第二节 连续调整型直流稳压电路
二、串联调整型稳压电路
连续调整型直流稳压电路 第二节 连续调整型直流稳压电路
一、串联调整型直流稳压电路的基本原理
1．工作原理 ． 增大， ① 输入电压 VI 增大 ，致使 VO 增大 ， 增大 RP ， 其上压降增大 ， VO 的增大也受到了限制。 的增大也受到了限制。 不变， 增大时，输出电压亦将增大， ② VI 不变， RL 增大时，输出电压亦将增大，此时增大 RP 使分压系数减小， 的增大受到限制。 使分压系数减小，就可以使 VO 的增大受到限制。 与负载串联,故称为串联型稳压电路。 因调整元件 RP 与负载串联,故称为串联型稳压电路。
单相半波整流电路和单相桥式整流电路
单相半波整流电路和单相桥式整流电路是两种常见的单相交流到直流的整流电路。
1. 单相半波整流电路：
单相半波整流电路是一种简单的整流电路，适用于小功率应用。
它由一个二极管和负载组成，二极管用于将输入的交流电信号转换为单向的脉冲电流。
在每个半个周期中，只有一个半波被整流，另一个半波被阻断。
因此，输出的直流电流是存在间断的脉冲性质。
这种电路的缺点是输出的直流电压有较大的脉动，因为在每个半周期中只有一半时间是有效的。
2. 单相桥式整流电路：
单相桥式整流电路是一种更常用的整流电路，适用于较高功率的应用。
它由四个二极管和负载组成，可以将输入的交流电信号转换为稳定的直流电流。
在每个半个周期中，交流电源的两个极性都能够提供电流给负载。
通过适当的二极管导通和截止控制，可以实现交流信号的无间断整流。
因此，输出的直流电流相对更稳定，脉动较小。
这种电路的优点是输出的直流电压质量较好，适用于对电压稳定性要求较高的应用。
需要注意的是，整流电路中的二极管需要选择适当的额定电压和电流来匹配所需的电流和电压要求。
此外，为了进一步减小输出直流电压的脉动，还可以添加滤波电容器来平滑输出波形。
在实际应用中，还可能涉及到过流保护、温度保护等其他电路设计考虑因素。
以上是对单相半波整流电路和单相桥式整流电路的简要介绍，具体的电路参数设计和分析需要根据具体应用和要求进行进一步的研究和计算。
单相桥式整流滤波电路
选择合适的电感
选择适当的电感值，以控 制电流和电压的波形，从 而减小电压脉动。
提高输出电压稳定性
调整元件参数
优化电路布局
通过调整整流二极管、滤波电容和电 感的参数，可以改善输出电压的稳定 性。
合理布置元件和布线，减小线路阻抗 和干扰对输出电压的影响。
采用稳压器
在整流滤波电路之后加入稳压器，进 一步稳定输出电压，使其不受输入电 压和负载变化的影响。
单相桥式整流滤波电路
目录
• 电路概述 • 工作原理分析 • 电路参数计算 • 电路优化与改进 • 应用实例
01 电路概述
定义与工作原理
定义
单相桥式整流滤波电路是一种将 交流电转换为直流电的电路，通 常由四个整流二极管和滤波电容 组成。
工作原理
利用四个整流二极管的单向导电 性，将交流电的正负半波整流成 直流电，并通过滤波电容滤除交 流成分，得到平滑的直流输出。
直流电源
单相桥式整流滤波电路常用于将 交流电转换为直流电，为各种电
子设备提供稳定的电源。
电池充电器
在充电电池的充电过程中，单相 桥式整流滤波电路能够将交流电 转换为直流电，为电池提供充电
电流。
太阳能充电器
在太阳能充电器中，单相桥式整 流滤波电路用于将太阳能电池产 生的交流电转换为直流电，为电
子设备充电。
在电力系统的应用
电网监控
在电网监控系统中，单相桥式整流滤波电路用于将交流电转换为直流电，为各种传感器和仪表提供电 源。
分布式发电系统
在分布式发电系统中，单相桥式整流滤波电路用于将风能、太阳能等可再生能源产生的交流电转换为 直流电，为电力储存和分配系统提供电源。
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整流滤波电路
IR =IL+IZ
输入电压VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增 加，从而使IZ增加，IR增加，使VR增加，从而使输出 电压VO减小。这一稳压过程可概括如下：
VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓
在稳这压里二V极O管减的小调应节理下解，为使图，1V由6O.于的02 输增硅入加稳电没压二压有极那VI管的么稳增大压加而电，路 已。VO还是要增加一点的，这是一个有差调节系统。
管导电，Ｃ充电，vC=vL按正弦
规律变化；t2到t3时刻二极管关 断，vC=vL按指数曲线下降，放 电时间常数为RLC。电容滤波过 图10.07电容滤波波形图 程见图10.07。
需要指出的是，当
放电时间常数RLC增加时， t1点要右移， t2点要左移， 二极管关断时间加长，
导通角减小，见曲线3；
反之，RLC减少时，导通
速率在降很刚。当慢过先v。29到假所0°达设以时9二刚0，°极过正时管9弦0，关°曲v断2时开线，二始下电极下降容管的C仍然
导 下通降指就起。的数要始在速放以放超率电指电过越起数速来9始0规率越°点律时快后的向，，的放负二当某电载极刚个速Ｒ管超点率L关过，放很断指正电大。数弦。。曲曲线线
所以，在t1到t2时刻，二极
10.2.1.1 引起输出电压不稳定的原 因
引起输出电压变化的原因是负载电流的变化和输 入电压的变化，参见图16.01。
负载电流的变化会
即 V O=f(V I,IO)在整流电源的内阻上产生电压降，
从而使输入电压发生变化。
图16.01稳压电源方框图
10.2.1.2稳压电路的技术指
标
用稳压电路的技术指标去衡量稳压电路性能
【电子电路的安装、调试与维修4】单相桥式整流滤波电路的安装与调试
1.电路的安装 基本操作步骤描述：配齐元器件→清除元件搪锡→连接线搪锡→插装 元器件→焊接元器件→清扫现场。
组装好的电路板及其焊接面：
单相桥式整流滤波电路
单相桥式整流滤波电路的焊接面
单相桥式整流、滤波电路的安装与调试
2．测试 基本操作步骤描述：安装电源→检查各元器件的焊接质量→通电测 试。 （1）在胶木板上安装变压器、开关、熔断器等元气件。同时，要求 做好电源引线的连接和电路板交流输入端的连接。 （2）检查各元器件有无错焊、漏焊和虚焊等情况，并判断接线是否 正确。 （3）接通电源，观察有无异常情况，在开关S1和S2处于各种状态 时，将万用表的量程转换开关置于直流50V挡，用万用表测量输出电压 的平均值。测量时，红表笔接输出端正极，黑表笔接输出端负极，空载 输出电压应为18V左右。电工电子感谢您的源自听《电子电路的安装调试与维修》
授课人
XXX
电路原理与分析
2．当开关S1和S2都合上，接电容C时，电路为单相桥式整流电容滤 波电路
交流电压经过整流二极管V1～V4整流后，再利用电容C进行滤波。
输出电压波形
电路原理与分析
单相桥式整流电路经过电容滤波后，有关电压和电流的估 算可以参考下表：
02
单相桥式整流、滤波电路的安装与调试
单相桥式整流、滤波电路的安装与调试
单相桥式整流、滤波电路的安装与调试
（4）输出电压不正常的原因
故障现象
故障原因
输出电压不稳定
检查电源电压是否波动。输出电压应随电源电 压的上升而上升，随电源电压的下降而下降
输出电压为13.5V左 右
滤波电容脱焊或已损坏
输出电压为6.7V左
说明除滤波电容脱焊或已损坏外，整流桥某个
单相半波、单相全波和单相桥式整流器
单相半波、单相全波和单相桥式整流器１.单相半波整流滤波器图1 单相半波整流滤波电路原理图图１所示是单相半波整流滤波电路原理图，图１(a)是电路原理图，图１(b)是整流波形图。
由于整流器具有单向通导的特性，所以输入电压U1 经整流器VD 整流后就变成了单向脉动波Uo，而输入的负半周被隔离掉。
一般整流器后面都有电容滤波器，如图１(a)中C，将脉动波变成直流波Uc，如图１(b) 所示。
有些情况下，由于某种原因将电容损坏，而电容上的标称值又看不清楚，就无法贸然更换。
在此情况下如何选择C 的电容量就成了首要问题。
这里可以用一个简单的方法计算出来，即一般要求在放电结束时的那一点上，电容上电压下降不超过５％，根据电容放电公式：(1)式中Uc——为在放电时间结束时那一点的瞬时电压；Uco——放电开始时的电压；t——放电时间，在半波整流时为10ms 的值；——放电时间常数，＝C(F)R(Ω)，单位是“s”将式(2-1)改写成：(2)按照上面的要求，为了便于计算，设放电到10ms 时，应当Uc=0.95Uco，代入这些数据后，上式就变为：即CR=19.5X10-3/R (s)，式中R——是整流滤波电源输出最大容量时的等效负载电阻值，于是电容C=19.5X10-3/R就可取标称值的电容代替。
{{分页}}２.单相全波整流滤波器单相半波整流一般都用于小功率的情况，所以当功率稍微增大时就必须用全波整流。
图２(a)所示是单相全波整流电路原理图，图２(b)是它的整流波形图。
由图中可以看出，这是两个单相半波整流器的组合。
需指出的是，有时这种整流器前面加了变压器，目的是使次级电压可以根据设计的要求随意变化。
图2 单相全波整流电路原理图往往有的情况下将小功率变压器烧坏了，而一般机器内的变压器由于是非标准件，并不给出它的绕线参数，使用户无从下手。
遇有这种情况就可以自己动手另外绕制一个变压器来代替。
下面就给出一个简单决定匝数的方法。
首先看一下变压器初级和次级之间的关系。
电力电子单相桥式整流电路设计报告
电力电子单相桥式整流电路设计报告本文将介绍电力电子单相桥式整流电路设计报告。
该电路用于将交流电转换为直流电，是电力转换的常见形式之一，常用于电源供应器、反馈电源、恒定电流源、电动机驱动器等各种领域。
一、概述单相桥式整流电路包括四个二极管和两个并联的滤波电容器。
交流电从电源中进入电路，经过滤波后形成稳定的直流电输出，输出电压与输入电压成正比，但存在一些电压降。
二、设计1．电源设计电源的输出电压和频率应根据需求进行设计。
电源的输出电压应以负载要求为基础，考虑负载变化时的稳定性。
适合单相桥式整流电路的斩波电源为变压器、AC/DC转换器、开关电源等。
2．整流电路设计整流电路需要选用合适的二极管。
一般选用高速恢复二极管或超快恢复二极管，以减小二极管的反向恢复时间和并联电容的大小。
选用超快恢复二极管，可以进一步减少反向恢复时间和二极管的反向电流，增强整流电路的效率、稳定性和输出能力。
3．滤波电路设计滤波电路用于过滤整流电路中的高频电流和噪音，以保证输出电压的稳定性。
选用合适的电容器，可以显著降低输出电压的波动和噪音。
4．稳压电路设计稳压电路用于使输出电压保持稳定，可选用线性稳压器或开关稳压器。
线性稳压器采用晶体管为调节元件，工作稳定可靠；开关稳压器采用大功率晶体管或MOSFET为调节元件，具有高效率、小尺寸、低成本等特点。
三、实验结果通过实验测量，本电路稳定输出电压为12V，最大输出电流为1A。
稳定性较好，输出电压波动小。
在负载变化时，输出电压变化不大，能够满足电源供应器、反馈电源、恒定电流源、电动机驱动器等领域的需求。
四、总结本文介绍了电力电子单相桥式整流电路的设计原理和实验结果。
通过该电路设计，可以将交流电源转换为稳定的直流电源，满足各种领域的电源需求。
选用合适的电源、二极管、电容器和稳压电路，可以进一步优化电路性能，提高电路效率和稳定性。
因此，单相桥式整流电路具有广泛的应用前景，是电力转换领域的重要研究方向。
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3．发展 (1)原因： ①甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的 修。筑权 ②修路成为中国人 救的亡强图烈存愿望。 (2)成果：1909年 京建张成铁通路车；民国以后，各条商路修筑 权收归国有。 4．制约因素 政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入 正轨。
二、水运与航空
1．水运 (1)1872年,
轮船正招式成商立局，标志着中国新式航运业的诞生。
(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是
在列强排挤中艰难求生。
2．航空
(1)起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始
研制 。
(2)发展水：上1飞918机年，北洋政府在交通部下设“
”；此后十年间，航空事业获得较快发展。
筹办航空事宜
处
三、从驿传到邮政 1．邮政 (1)初办邮政： 1896年成立“大清邮政局”，此后又设 ， 邮传邮正传式部脱离海关。 (2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站； 1920年，中国首次参加 万国。邮联大会
2．电讯 (1)开端：1877年，福建巡抚在 架台设湾第一条电报线，成为中国自 办电报的开端。
二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影 响
(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交 流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快 生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。
(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得 快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社 会生活。
(2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪30年代情况才发生变 化。
3．交通通讯变化的影响 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和 ，出行 方式转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便 捷。
(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活 多。姿多彩
2．清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽
有万钧柁，动如绕指柔。”这是在描写
()
A．电话
B．汽车
C．电报
D．火车
解析：从“万钧柁”“动如绕指柔”可推断为火车。
答案：D
[典题例析]
[例1] 上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种
1．李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，“前10年盈和，成
为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立
之势”。这说明该企业的创办
()
A．打破了外商对中国航运业的垄断
B．阻止了外国对中国的经济侵略
C．标志着中国近代化的起步
D．使李鸿章转变为民族资本家
解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家； 洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业 的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵 制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D 三项表述都有错误。 答案：A
2．特点 (1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和 航空都获得了一定程度的发展。 (2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。 (3)地域之间的发展不平衡。 3．影响 (1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式， 一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的 联系，丰富了人们的生活。 (2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。
单相桥式整流滤波电路
一、电路组成
二、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, 为电源 电压的半个周期重复 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。
同样，放电时间常数 τ=RLC，在RL不变的 情况下，C越大，τ越 大，则电容C放电较慢， 波形越平滑。
[合作探究·提认知] 电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家， 从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山 一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。
依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。 提示：特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车， 近代的小火轮、火车同时使用)。 原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发 展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展； 政府及各阶层人士的提倡与推动。
三、参数的估算
例题： 有一个100Ω的电阻负载，需要用18V的直流电源供电。现采用桥 式整流电路，求流过整流二极管的平均电流ID，整流二极管能够承受 的最高反向电压UDRM。
解：变压器二次电压有效值 流过整流二极管的平均电流 整流二极管承受的最高反向电压
桥式整流滤波电路的故障分析
例：桥式整流滤波电路如下图所示，已知u2=20V，RL=47Ω,C=1000μF。现 用直流电压表测量输出电压UO，问出现以下几种情况时其UO为多大？
（1）电路正常工作时； （2）RL断开时； （3）C断开时； （4）V2断开时； （5）V2、C同时断开时。
历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯 的变化资料
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[自读教材·填要点]
一、铁路，更多的铁路 1．地位 铁路是 交通建运设输的重点，便于国计民生，成为国民经济 发展的动脉。 2．出现 1881年，中国自建的第一条铁路——唐山 至开胥平各庄铁 路建成通车。 1888年，宫廷专用铁路落成。
单相桥式整流滤波电路
例题
在如图所示电路中，已知变压器副边电压有效值U2=30V， 负载电阻RL=100Ω，试问：
(1)负载电阻RL上的电压平均值和电流平均值各为多少？
(2) 流电流IF与最高反向工作电压UR至少应选取多少？
解： (1)负载电阻RL上的电压平均值 流过负载电阻电流平均值 (2) 二极管承受的最大整流电流 最高反向工作电压
[串点成面·握全局]
一、近代交通业发展的原因、特点及影响 1．原因 (1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促 进中国社会发展。 (2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压 中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。 (3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供 了物质条件。