单向全波整流及滤波电路
单相全波可控整流电路

晶闸管的触发角与控制角
触发角
触发角是晶闸管开始导通的角度,也称为控制角。通过改变触发角的大小,可以调节单相全波可控整 流电路的输出电压和电流。触发角的大小决定了整流器的工作状态和性能。
控制角
控制角是晶闸管的控制信号与交流电源之间的相位差,也称为移相角。控制角的大小决定了晶闸管的 导通时间和整流器的输出电压。在单相全波可控整流电路中,控制角的大小可以通过改变触发角来调 节。
应用范围
单相全波可控整流电路在各种需要直流电源的场合具有广泛应用,如电池充电、电机控制 、LED照明等领域。由于其结构简单、性能稳定、成本低廉等优点,成为电力电子领域中 一种常见的整流电路形式。
02 工作原理
电路组成与工作过程
电路组成
单相全波可控整流电路由整流变 压器、可控硅整流器、负载和滤 波器等部分组成。
换为直流电,为电动汽车提供充电服务。
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改进方法
优化元件布局和电路设计
通过优化元件布局和电路设计,减少元件数量,降低制造成本和 维护难度。
采用软开关技术
通过软开关技术降低开关动作对电源的干扰和污染。
增加调节和控制功能
通过增加调节和控制功能,提高单相全波可控整流电路的灵活性和 适应性,以满足更广泛的应用需求。
05 应用实例
在工业领域的应用
单相全波可控整流电路
目录
• 引言 • 工作原理 • 电路参数计算 • 电路的优缺点与改进方法 • 应用实例
01 引言
整流电路的定义与重要性
整流电路的定义
整流电路是一种将交流电转换为直流电的电子电路。在整流 过程中,电路通过控制电流的方向,将交流电的正负半波整 流成直流电。
实验8整流、滤波及稳压电路

整流、滤波及稳压电路
二、实验仪器 1、示波器 2、数字万用表 3、直流毫安表 三、实验内容 1、半波整流电 路:实验电路如 图13-2所示, 用 示波器观察UZ及 UL的波形.并测量 UZ、UD、UL。
图13-2
整流、滤波及稳压电路
三、实验内容 2、桥式整流电路:实验电路如图13-3所示,用示波器观察UZ及UL的 形。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量UZ、UD、UL。
图13-3
整流、滤波及稳压电路
三、实验内容 3、电容滤波电路: 实验电路如图13-4 所示。 (1) 当RL=1K 时,分别将不同的 电容接入电路,用 示波器观察UL波形, 用万用表的电压档 测量UL并记录。 (2)将RL=1K 改为150时,重复 上述实验。
图13-10
电容滤波电路
整流、滤波及稳压电路
整流、滤波及稳压电路
二、实验原理 1、电源变压器的作用是把220V电网电压变换成符合整流电路所需的电 压。 整流电路是利用二极管的单向导电性,将交流电变换成脉动的直流 电。本实验采用单相桥式整流电路。 滤波电路:整流电路输出的电压是脉动的,即含有直流分量,又有 交流分量,经过滤波电路后,可将大部分交流分量滤掉,从而使波形变 得比较平滑的直流电压。本实验采用电容器滤波。 稳压电路:由于整流、滤波电路输出的直流电压稳定性较差,当电 网电压波动或负载变化时输出的电压也随之变化,采用稳压电路后,输 出电压的稳定程度将大为提高。本实验采用并联稳压电路、串联稳压电 路、集成稳压器。
0 与输出电流变化量△Io之比,即 R 0 ΔI0 源 ΔU 0
i
ΔU
。 Ro是稳压电
的另一个重要指标,它表示电源驱动负载的能力接近理想电压源的程 101 ~ 103 度,其值越小越好,一般在 。 (3)最大输出纹波电压是指在输出额定电流时,输出纹波电压的有 效值。纹波越小,表示稳压性能越高,一般在毫伏数量级,经特殊处 理可做到μV数量级。 3、串联型直流稳压电源的组成及电压调节 图13-1是串联型直流稳压电源的基本结构,它包括采样电阻R1、 R2,基准电源Dz,电压比较放大器T1 ,电压调整管T2和滤波电容C1、 C2及各种保护电路等三部分组成。
单相整流滤波电路

第二节 单相整流滤波电路整流电路是利用二极管的单向导电性将交流电变换为脉动直流电的电路。
根据交流电的相数,整流电路可分为单相整流电路与三相整流电路等,在小功率电路中(1kV A 以下)一般采用单相整流,常见的有单相半波、全波和桥式整流。
本节重点讨论单相半波和桥式整流电路。
一、单相整流电路1.单相半波整流 电路由整流变压器Tr 、整流二极管VD 以及负载电阻R L 组成,如图6-2-1(a )所示。
VD图6-2-1 单相半波整流电路 a )b ) (a )电路图 (b )波形图图6-2-1(a )中,设电源变压器次级电压u 2为t U u ω=sin 222式中,U 2为次级电压的有效值。
当u 2的波形为正半周时,A 端为正,B 端为负,二极管正向导通,忽略二极管的正向导通压降时,负载电压为u o =u 2;当u 2为负半周时,A 端为负,B 端为正,二极管反向截止,电路中电流为零,负载电压u o =0,u 2全部加在二极管两端。
各电压波形如图6-2-1(b )所示,由图可知,负载上得到的是单相脉动直流电压和电流。
由于输出电压u o 仅为电源电压u 2的正半波,所以称为半波整流。
负载上脉动直流电压的大小用平均值Uo 来示,根据数学推导有2U 450U .O ≈ (6-5) 通过负载的电流Io 为L LO O .R U 450R U I 2≈= (6-6) 二极管与负载串联,因此流经二极管的平均电流为L.R U 450I I 2O D == (6-7) 此外,由图6-3(b )可知,二极管反向截止时,管子两端承受的最高反向电压就是u 2的最大值,即2DRM 2U U = (6-8) 在选择二极管时,所选管子的最大整流电流I F 和最高反向工作电压U RM 应大于式(6-7)和式(6-8)的计算值,即L.R U 450I I 2D F =≥ (6-9) 2RM U 2U U =≥DRM (6-10) 实际应用中,应根据I F 和U RM 的计算值查阅半导体器件手册,选择合适的二极管型号。
(完整版)单相桥式整流电路

复习:
你知道吗?我们现在用的电源是什么电源?
什么是交流电?
➢大小和方向都随时间作周期性变化的电流或电压——交流 电流或交流电压——统称为交流电。
➢最常用的是交流电:大小和方向都随时间按正弦规律变 化。——正弦交流电。
实际电子电路需要的是直流电流。
整流电路 所以就需要把交流电变换成直流电流——
。
第三节 整流电路
➢整流——将交流电流变换成单向脉动电流的过程 ➢整流电路——实现这种功能的电路
利用二极管的单向导电特性可实现单相整流和三相整流。 单相整流电路多用于小容量(200W以下)整流装置中,三相整流 电路在大容量整流装置中
二极管可以看成是理想开关:当二极管导通时相当于开关闭合,截
止时相当于开关断开。也就是说我们在分析电路时可以忽略二极管正 向导通电阻。
4、单相半波整流电路的二极管的选用
(1)最大整流电流: IFM IL
(2)最高反向工作电压:VRM 2V2
二、单相桥式全波 整流电路
单相桥式全波整流电路
整流的目的:变交流电为脉动的直流电
复习:单相半波整流电路
半波整流电路优点电路简单,使用元件 少,缺点是输出电压波动大,效率低。
二、单相桥式全波整流电路
一、单相半波整流电路 1.电路组成
2.工作原理
第三节 整流电路
变压器、 二极管和 用电器(负载电阻)
正半周时,设A为“+”, B为“-”V处于导通有 电流流过负载。如果忽 略二极管的正向压降, 此时负载上的电压vL=v2。
2.工作原理
第三节 整流电路
负半周时,A为负,B 为正,V处于截止。忽 略二极管的漏电流, 此期间无电流流过负 载RL,此期间负载上 的电压vL=0。
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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完整版单相桥式整流电路

单相桥式全波整流电路
?课后练习
(1)画出单相桥式全波整流电路图。 (2)同学之间相互讲解整流过程。
第三节 整流电路
① 负载上的直流电压VL (割补法)
UL ? 0.45U 2
② 流过负载的直流电流是:
IL ? UL ? 0.45 U 2
RL
RL
I ? I ③ 流过二极管的正向电流和流过负载的电流相等。即:V L
④ 二极管截止时,它承受的反向峰值电压是:
VRM ? 2U 2 ? 1.4U 2
所以正确选用二极管,必须满足:
负载上的直流电压和电流
负载电压:UL ? 0.9U 2
负载电流: IL ? UL ? 0.9 U 2
RL
RL
练习:有一变压器的二次侧电压的有效值为22V,若用单相
桥式全波整流电路整流,则输出的电压为多少?若负载为纯
电阻11欧姆,则输出电流为多少?
解:有题意知U2=22V,RL=11Ω。
UL ? 0.9U 2 ? 0.9? 22V ? 19.8V
二、单相桥式全波整流电路
本节重点
(1)会画单相桥式全波整流电路 (2)理解单相桥式整流电路的工作原理
电路图
U2
UL
变压器、4只整流二极管、负载
工作过程
U2正半周时,a端正,b 端负,电流由a经VD1、RL、 VD3到b,因二极管正向压降 很小,负载电压uL≈u2。
U2负半周时, a端负,b端正,电流由b经VD2、RL、 VD4到a,因二极管正向压降很小,负载电压uL≈u2。
第三节 整流电路
整流滤波电路

由UO(AV)的表达式可看出,C越大, UO(AV)也越 的表达式可看出, 越大, 越大 也会增大,而整流管的通电时间却越短, 大,IO(AV)也会增大,而整流管的通电时间却越短, 整流管的导通电流加大,如果C太大则初始充电时 整流管的导通电流加大,如果 太大则初始充电时 间要长,整流管中通过的冲击电流时间加长, 间要长,整流管中通过的冲击电流时间加长,长时 间会影响整流管使用寿命。所以一般选择整流管时 间会影响整流管使用寿命。 ID(AV)>(2~3) IO(AV) 。 改变RLC会对 O(AV)和S有影响,将UO(AV)和IO(AV) 会对U 有影响, 改变 会对 有影响 的关系曲线称为输出特性 输出特性, 的关系曲线称为输出特性,将S和IO(AV)的关系曲线 和 称为滤波特性 如果R 越小 滤波特性, 越小, 越低, 称为滤波特性,如果 LC越小,UO(AV)越低,则S 越低 越大,而加大C可使滤波效果和负载能力增强 可使滤波效果和负载能力增强, 越大,而加大 可使滤波效果和负载能力增强,但 C不能无限增大。 不能无限增大。 不能无限增大 所以电容滤波形式电路一般适用于输出电流较 小且负载变化不大的场合。 小且负载变化不大的场合。
(1)整流输出电压的平均值 整流输出电压的平均值 的平均值为: 负载电压 Uo的平均值为 uo
0 π ωt 2π π
1 Uo = 2π
∫
2π
0
ω uod ( t )
负载上的(平均 电流 负载上的 平均)电流 平均 电流:
Uo Io = RL
(2)脉动系数S )
uo
0 π ωt 2π π
S定义:整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值之比。S 定义:整流输出电压的基波峰值 平均值之比。 定义 越小越好。 越小越好。 分解后可得: 用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得
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
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“单向全波整流及滤波电路”教学设计方案
说课
一、授课内容
(一)教材内容:授课内容是由中国铁路出版社出版的、由董秀峰编著的《模拟电子技术》教材第七章直流稳压电源的第一节、第二节“单向桥式全波整流电路及滤波电路”中的内容。
(二)内容分析:
整流及滤波是本章直流稳压电源教学中的教学重点。
整流及滤波的概念虽然不复杂,但学生还是不容易掌握,容易混乱,且各种电子设备中稳压电源部分故障达到整个硬件故障近50%左右,整流及滤波实用性比较强。
因此,整流及滤波是电子电路教学的重点内容,学生必须重点掌握,并能灵活运用,解决实际问题。
(三)教学重点:
1、单相桥式全波整流电路
2、电容滤波电路
(四)教学难点:
滤波电路的定量计算。
(五)教学特色:借助实物演示实验,使理论与实践紧密结合,学生有了直观感性认识;借助多媒体,采用启发式教学,从案例分析,启发思路。
(六)教学目标:
1、知识目标:
(1)理解单相桥式全波整流及滤波电路的组成;
(2)掌握单相桥式全波整流及滤波电路的工作原理、参数计算。
2、能力目标:
(1)在直流稳压电源中出现故障能够分析查找故障点并排除;
(2)培养学生分析问题,解决问题的实际能力。
3、情感目标:
(1)通过课堂的学习交流,创造良好的学习氛围,增强师生感情,增强班级凝聚力;
(2)以实际稳压电源演示实验,学生有了感性认识,使学生体验掌握整流及滤波概念后成功的快感,增强自信心。
二、说教法:
1、展示直流稳压电源实物,介绍直流稳压电源在各种电子产品中应用,看实际稳压电源演示实验,学生有了感性认识,激发了学习兴趣;采用启发式教学,再提出问题,由问题驱动引出概念,引出知识点,再讲授整流、滤波工作原理及分析方法。
2、坚持以“学生能力形成为核心”,在保证知识的系统性、完整性及严谨性的基础上,发挥教师的主导作用,讲授书本上学不到知识,传授本人实践方面经验,充分激发学生的学习兴趣,能够学以致用,使学生主动学习,实现师生方面很好的良性互动。
教案。