单相桥式整流、滤波电路教案
单相桥式整流滤波电路教案
单相桥式整流滤波电路教案第一章：教学目标与内容简介1.1 教学目标让学生了解并掌握单相桥式整流滤波电路的基本原理。
培养学生能够分析并设计单相桥式整流滤波电路的能力。
引导学生掌握单相桥式整流滤波电路的应用领域。
1.2 内容简介单相桥式整流滤波电路的基本原理。
单相桥式整流滤波电路的电路组成。
单相桥式整流滤波电路的工作原理。
单相桥式整流滤波电路的应用领域。
第二章：单相桥式整流电路原理2.1 基本原理引导学生了解单相桥式整流电路的工作原理。
分析单相桥式整流电路的输入输出特性。
2.2 电路组成介绍单相桥式整流电路的电路组成及各个元件的作用。
分析各个元件的选型及参数。
第三章：滤波电路原理3.1 基本原理引导学生了解滤波电路的作用和原理。
分析滤波电路的类型及应用。
3.2 电路组成介绍滤波电路的电路组成及各个元件的作用。
分析各个元件的选型及参数。
第四章：单相桥式整流滤波电路的设计与仿真4.1 设计方法讲解单相桥式整流滤波电路的设计方法。
分析设计过程中需要考虑的因素。
4.2 仿真实验利用仿真软件进行单相桥式整流滤波电路的仿真实验。
分析实验结果，验证电路的正确性。
第五章：应用案例分析5.1 应用领域介绍介绍单相桥式整流滤波电路在实际应用中的领域。
分析各个应用领域的具体实例。
5.2 案例分析分析具体应用案例中单相桥式整流滤波电路的工作原理。
引导学生掌握在实际应用中如何选择和设计单相桥式整流滤波电路。
第六章：故障分析与维护6.1 故障分析介绍单相桥式整流滤波电路常见故障现象。
分析故障产生的原因及解决方法。
6.2 维护方法讲解单相桥式整流滤波电路的维护方法。
引导学生掌握电路故障的检测与排除技巧。
第七章：电路优化与提高7.1 电路优化分析单相桥式整流滤波电路的性能指标。
介绍如何对电路进行优化以提高性能。
7.2 性能提高讲解电路性能提高的方法和技巧。
分析实际应用中如何进行电路性能的提高。
第八章：实验操作与技能训练8.1 实验设备与材料介绍进行单相桥式整流滤波电路实验所需的设备与材料。
(完整)课设-----单相桥式整流电容滤波电路------ 完成版
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)2.2 M ULTISIM软件环境简介 (1)2.2.1 Multistim 12简介 (1)2.2.2 Multistim 12主页面 (1)2.2。
3 Multistim 12元器件库 (2)2.2.4 Multistim 12虚拟仪器 (3)3 电路模型的建立 (4)4 理论分析及计算 (4)4。
1理论分析 (4)4。
2工作原理 (5)4.3理论计算 (5)5 仿真结果分析 (5)5.1单相桥式整流电容滤波电路万用表 (5)5.2单相桥式整流电容滤波电路示波器 (6)6 设计总结和体会 (8)7 参考文献 (8)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软件环境介绍2。
1 设计任务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2.2 Multisim软件环境简介2。
2。
1 Multistim 12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。
单相整流滤波电路课程设计
单相整流滤波电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握单相整流滤波电路的基本原理和工作过程。
2. 学生能够描述电路中各元件的作用，并解释其在电路中的功能。
3. 学生能够运用相关公式计算单相整流滤波电路的主要参数。
技能目标：1. 学生能够正确绘制单相整流滤波电路的原理图，并识别电路中的关键元件。
2. 学生能够运用仿真软件搭建并测试单相整流滤波电路，观察并分析实验结果。
3. 学生能够解决实际电路中可能出现的问题，并进行故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发学生主动探索科学原理的精神。
2. 培养学生的团队合作意识，提高学生在团队项目中的沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识，让学生认识到电子技术在节能环保方面的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术基础课程，具有理论性与实践性相结合的特点。
2. 学生特点：学生具备一定的电子元件知识，但对于复杂电路的原理和搭建尚处于初级阶段。
3. 教学要求：结合课程特点和学生实际，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 电路基础知识回顾：电流、电压、电阻等基本概念。
- 单相整流电路原理：半波整流、全波整流、桥式整流的工作原理及其特点。
- 滤波电路原理：电容滤波、电感滤波的原理及其在整流电路中的应用。
2. 实践操作：- 绘制单相整流滤波电路原理图，分析电路中元件的选择和连接方式。
- 使用仿真软件（如Multisim）搭建单相整流滤波电路，进行仿真实验。
- 实际操作：搭建实体电路，观察并记录实验数据，分析实验结果。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：回顾电路基础知识，介绍单相整流电路原理。
- 第二课时：讲解滤波电路原理，分析其在整流电路中的应用。
- 第三课时：绘制电路原理图，进行仿真实验操作。
- 第四课时：实体电路搭建与实验，总结实验现象及问题解决方法。
单相桥式整流电容滤波电路
单相桥式整流电容滤波电路教学目的：（1）掌握桥式整流电容滤波电路的电路组成、工作原理和输出波形。
（2）让学生掌握负载电阻、滤波电容越大，滤波效果越好的原理。
重点难点：掌握滤波电路的滤波原理和波形分析教学方法：讲授法，讨论法，列举法。
教学手段：黑板、粉笔。
教学时数：1课时教学过程和内容：（一）引入回顾直流电源的组成：电源变压器T、整流电路、滤波电路、稳压电路。
交流电压经整流后输出的是单向脉动的直流电压，其中既含有直流成分又含有交流成分。
要想得到平滑的直流电，需要对整流后的波形进行整形，这样的电路叫滤波电路。
（二）新课内容滤波电路的作用是保留脉动电压的直流成分，滤除交流部分。
提问：电容电感的区别？电容：通交阻直；电感：通直阻交。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波、复式滤波及有源滤波，这里只讨论最简单的电容滤波电路，它是在整流电路的负载上并联一个电容C。
单相桥式整流电容滤波电路如下图1所示。
图1 桥式整流电容滤波电路滤波原理一种是教材上的解释，电容可以把直流隔断，又可以让交流通过（隔直通交）。
整流之后的脉动直流既有直流成分，又有交流成分。
电容的作用就是保留直流成分，把交流成分滤掉（交流通过电容返回电源）。
这样一来就只剩直流了。
另一种解释是，电容是储能元件。
当输入电压高时，输入不光给负载供电，还给电容充电，这时电容上储存有相当的电能，当输入电压由高转低，电容就给负载放电。
当输入电压又升高后，又给电容充电。
如此周而复始，在负载上就得到了比原来高且平滑的电压。
工作原理如下图2所示。
提问：在不接电容C时，单相桥式整流电路交流电压正负半周电流通路？正半周：A→VD1→RL→VD3→B 负半周：B→VD2→RL→VD4→A图2 滤波电路工作原理图单相桥式整流电路在不接电容C时，其输出的电压波形如下图3a所示。
互动：请一名学生上台在黑板上画出波形图，其余同学在练习本上画。
接上电容C后，输出波形情况如何呢？请看下图3b。
单相桥式整流滤波电路教案
单相桥式整流滤波电路教案第一篇：单相桥式整流滤波电路教案单相桥式整流滤波电路教案我在给12级汽修班讲解整流滤波电路时，发现同学们不太理解工作原理。
刚开始是这样讲的：1．简单介绍二极管的单向导电性，然后画出桥式整流电路的原理图。
如下图所示：2．讲解整流电路的作用：把交流电转变成直流电。
接着讲交流电的特点：电流（或电压）大小和方向随时间不断变化。
3．讲交流转变成直流的过程。
为了简化讨论，先不考虑电压的大小，只考虑方向，那么可以将交流电分成正负两个半周：正半周（下正下负）和负半周（下正上负）。
3.1 先讨论正半周（上正下负），此时会产生一个下图中红色线条所示电流。
负载电流方向：从上到下；电压方向：上正下负。
3.2 再讨论负半周，即下正上负。
此时会产生下图中绿色线条所示的电流。
负载电流方向：从上到下；电压方向：上正下负。
3.3 整流电路小结：不管是正半周（上正下负）还是负半周（下正上负），负载电流都是从上往下，电压方向都是上正下负。
即：输入的是交流电，负载得到的却是直流电。
完成了从交流到直流的转变。
3.4 接下来讨论大小。
我们知道二极管的管压降是0.7V。
也就是说，二极管只在要导通，其管压降（两端电压）一直是0.7V，跟电流大小没有关系。
也就是说，只要在输入电压的基础上减去两只二极管的管压降就是输出电压。
于是就可以根据输入电压波形画出输出电压波形。
波形如下：3.5 整流电路结论：综合以上分析，我们可以得出，当AB端输入正弦交流电（Ui所示）时，OX上就会得到脉动的直流输出电压（Uo 所示）。
电压（电流）的方向不变（从上到下），大小在变（脉动直流）。
单相桥式整流电路的工作原理，如果用一句话来总结，那就是：两两成对，交替导通。
4．接下来讲滤波电路。
4.1 滤波电路的作用：把输出电压变得更加平滑。
因为整流之后的输出电压波动很大，很多设备不能使用。
4.2 滤波电路的分类：电容滤波、电感滤波、组合滤波。
工程中，用得最多的是电容滤波。
单相桥式整流、滤波电路教案
课题：单相桥式整流、滤波电路课型：讲练结合一、学习目标（一）职业技能：1．掌握电路接线的基本技能，能完成单相整流滤波电路的搭建2．学会用示波器观察单相桥式整流、滤波电路电压波形并比较整流与滤波前后的波形。
3．能正确使用双踪示波器和万用表完成对单相整流滤波电路的测试（二）职业知识：1．理解整流的含义，熟悉几种典型的整流电路2．理解整流电路的工作原理，熟练掌握其相应的计算及二极管的选用原则3．理解滤波的概念，了解常用的滤波方式4. 理解电容滤波的工作原理，掌握滤波电容的选择要求（三）职业道德与情感：1 通过电路接线与搭建，提高学生排除常见故障的能力2. 提高学生分析问题和解决问题的能力二、工作任务单【任务一】单相整流滤波电路的接线搭建【任务二】单相整流电路的分析【任务三】单相整流电路的测试【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读三、预备实践知识1．电路接线的基本技能2．双踪示波器和万用表的使用方法四、预备理论知识1．整流的含义及整流电路的工作原理2．滤波的概念和滤波电路的工作原理3．二极管和滤波电容的选用原则五、教学重点、难点：重点：单相桥式整流、滤波电路的工作原理与参数计算难点：单相桥式整流、滤波电路的工作原理六、【知识回顾】1. 二极管的特性是________________。
2. 理想二极管是指__________________。
3. 单相半波整流电路变压器次级输出电压U2和负载的电压U0的关系是什么？七、教学过程：引子：上一堂课我们讲述了单相半波整流滤波电路，大家发现半波整流，只能整出上半个波形，电源利用率低，脉动大,效果不是很好，脉动虽有所减少，但依然存在，那么怎样才能提高电源的利用率呢？如何将变压器次级绕组输出电压的负半周也利用起来呢？（通过提问引出本堂课的课题） 一、单相桥式整流电路【任务一】单相整流电路的接线与搭建 注意事项：二极管和电容的极性不能接反ωt2U ωt2U ωt ωt22U -教师引导测试，学生协作完成★桥式整流中二极管的连接方式：“一正一负接交流，同正同负接负载；同正为负，同负为正”通过试验我们看到正弦波的下半波翻转到了上面，为什么会出现这样的试验结果呢？接下来我们分析一下电路的工作原理。
单相桥式整流电容滤波电路实验
单相桥式整流电容滤波电路
实验内容：
1.单相桥式整流
（1）观察输出波形
用示波器观察输出波形——全波。
（2）测量输出电压
测量值：U2=21.9V，Uo=19.73V
计算值：Uo=19.71V
2.单相桥式整流电容滤波
（1）观察输出波形并测量输出电压
a.空载
用示波器观察输出波形。
测量值：U2=21.9V，Uo=19.73V
计算值：Uo=19.71V
b.有载
用示波器观察输出波形。
测量值：U2=22V，Uo=29.19V
计算值：Uo=26V
（2）滤波电容和负载电阻对输出波形的影响
增大滤波电容C，观察输出波形——输出波形变平滑增大负载电阻RL，观察输出波形——输出波形变平滑结论：
RLC越大，波形越平滑，滤波效果越好。
计算值：Uo=19.71V。
桥式单相全波整流电路.教案
四、教学小结：总结本课主要内容，强调重点掌握知识
五、布置作业：
1、在桥式整流电路中，已知VL=9V，IL=1A。
求：1）电源变压器次级电压V2；
2）整流二极管承受的最大反向电压VRM；
3）流过二极管的平均电流IV。
2、桥式整流电路中，若:1）V1内部短路，会出现什么现象？ 2）V1虚焊，会出现什么现象？ 3）V1方向接反，会出现什么现象？
三、讲授新课
分析其电路组成：
V1
２．工作原理分析：
正半周：电流通过V1.V3，V2.V4截止。
电流从右向左通过负载。
负半周：电流通过V2.V4，V1.V3截止。
电流从右向左通过负载。
结论：通过负载RL的电流IL是全波脉动直流，RL两端电压是全波脉动直流电压VL
②屏幕显示以下幻灯片，用动画将分析过的桥式整流电路（前面为了便于学生观察，没有画成书上常见的图形）变形，成为标准全波整流电路图。要求学生画标准全波整流电路图。
3、掌握桥式整流电路的连接方法并会进行电路故障分析
教学重点
能复述桥式全波整流电路的工作原理
教学难点
掌握桥式整流电路的连接方法并会进行电路故障分析
课外作业
补充
主要内容板书设计
桥式单相全波整流电路
1、分析其电路组成： 4、优点：
2、工作原理分析： 5、巩固练习：
3、负载上和整流二极管上的电压和电流分 6、故障分析：
2.单相全波整流电路有什么优点和缺点？
答：优点：整流效率高， 输出电压波动小。
缺点：变压器必须有中心抽头， 二极管承受的反向电压高。
二、引入新课：
前面我们学习了单相半波整流电路和变压器中心抽头单相全波整流电路，它们各自有其优缺点，在实际应用中比较少用，那么我们能否把二者结合起来设计一种新型的电路，既可以实现全波整流有可以降低二极管所能承受的反向电压同时还可以将电路结构简单化充分体现二者的优点呢？这就是我们本节课要学习的另一种整流电路——桥式单相全波整流电路
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课题：单相桥式整流、滤波电路
课型：讲练结合
一、学习目标
（一）职业技能：
1.掌握电路接线的基本技能，能完成单相整流滤波电路的搭建
2.学会用示波器观察单相桥式整流、滤波电路电压波形并比较整流与滤波前后的波形。
3.能正确使用双踪示波器和万用表完成对单相整流滤波电路的测试
（二）职业知识:
1 •理解整流的含义，熟悉几种典型的整流电路
2•理解整流电路的工作原理，熟练掌握其相应的计算
及二极管的选用原则
3•理解滤波的概念，了解常用的滤波方式
4.理解电容滤波的工作原理，掌握滤波电容的选择要求（三）职业道德与情感:
1通过电路接线与搭建，提高学生排除常见故障的能力
2.提高学生分析问题和解决问题的能力
二、工作任务单
【任务一】单相整流滤波电路的接线搭建
【任务二】单相整流电路的分析
【任务三】单相整流电路的测试
【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读
三、预备实践知识
1.电路接线的基本技能
2.双踪示波器和万用表的使用方法
四、预备理论知识
1.整流的含义及整流电路的工作原理
2.滤波的概念和滤波电路的工作原理
3.二极管和滤波电容的选用原则
五、教学重点、难点：
重点：单相桥式整流、滤波电路的工作原理与参数计算难点：单相桥式整流、滤波电路的工作原理
六、【知识回顾】
1.二极管的特性是_________________ O
2.理想二极管是指___________________ o
3.单相半波整流电路变压器次级输出电压和负载的电压U。
的关系是什么？
七、教学过程：
引子：上一堂课我们讲述了单相半波整流滤波电
路，大家发现半波整流，只能整出上半个波形，电源利用率低，脉动大，效果不是很好，脉动虽有所减少，但依然存在，那么怎样才能提高电源的利用率呢？如
何将变压器次级绕组输出电压的负半周也利用起来 呢？
（通过提问引出本堂课的课题）
一、单相桥式整流电路
【任务一】单相整流电路的接线与搭建 注意事项：二极管和电容的极性不能接反
7t \ 2Tt \ 37C 2 兀! 31t at
at
at
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教师引导测试，学生协作完成
★桥式整流中二极管的连接方式:
“一正一负接交流，同正同负接负载；同正为负,
同负为正"
通过试验我们看到正弦波的下半波翻转到了上面,
为什么会出现这样的试验结果呢？接下来我们分析一下电路的工作原理。
【任务二】单相整流电路的分析（flash演示）
①当U2正半周（即A端为正，B端为负）时，二
极管Vi、V3正偏导通,
导电路径为：A端fV I—R L—V S—B端，电流iL 自上而下流过RL，产生电压UL。
1 /1
②当U2负半周（即A端为负,B端为正）时，二极管
V2、V4正偏导通，
导电路径为：B端->V2_>R L_>V4_>A端，电流iL 自上而下流过R L，产生电压U L。
由此可见，一个周期内，Vl、V3和V2、V4轮流导
通，在负载上得到正负半周都有单一方向的脉动的直流电压U L，因此称为全波整流。
波形分析:
教师运用仿真软件演示波形，让学生加深理解，学生根据所观察到的波形描绘于图
OJt
cot
OJt
GJt
那么输出电压跟
输入电压有什么关系呢？接下来我们来看看各个量的关系。
【任务三】单相整流电路的测试
1）整流输出电压平均值
=—[y/lU sin（祝）d
（祝）7C Jo
= 1^u2 = 0.9U2
兀
2）二极管平均电流
- 1
3）二极管最大反向电压
"RM =4IU2
提问同学:这个试验发现整流得到的波形是否平滑, 让学生思考应该想什么办法来使波形变得平滑，从而引岀单相桥式整流滤波电路并得出其电路图。
【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读
⑴电路图（负载两端并接电容，学生协作完成测试, 教师
巡回指导）
我们看到加上一个电容以后，波形比半波整流滤波电路变得更加平缓，那么为什么会有这样的试验结果呢？下面我们分析一下它的工作原理。
⑵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，因为电源电压半个周期重复一次，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T =R L C,在R L不变的情况下,
C越大, T越大，则电容C放电较慢，波形越平滑。
电容
⑶参数的估算
当为有限值时：
0・9卩2 < < V2L/2
通常取卩0=1・2每斥C越大兔越大 ________ T 为获得良好滤波效果，一般取：兔C >(3-5)-(T为输入交流电压的周期)
(4)元器件选择:现有一单相桥式整流电容滤波电路, 由220V. 50Hz的交流电源供电，要求输出直流电压为
200V,负载电流为400mA,试选择整流二极管，确定滤波电容的大小。
二、单相整流滤波电路的识读
教师引导学生识读电路，学生了解电路的组成和适用场合
1 •电容滤波器——电容与负载并联
适用场合：常用于负载电流较小的场合。
2.电感滤波器——电感与负载串联
+
适用场合：常用于负载电流较大并经常变化的场合。
3.复式滤波器——滤波效果较前两者好
三.结论（教师引导为主，学生思考并记录）
①滤波的作用：
②电容滤波器中电容与负载________ ,（串联/并联）利用电容的_________ 特性来工作的。
【知识扩展】桥式整流滤波电路的故障分析
在单相桥式整流电路中，
1 •如果有一只二极管断路，电路会出现什么现象？
2•如果有一个二极管短路，电路会出现什么现象？
3•若有一个反接，电路又会出现什么问题？
结论：
1. 电路正常工作时，是单相桥式整流滤波电路(有载), U O=1.2U2
2・&断开时，是单相桥式整流滤波电路(空载)，
3.C断开时，是单相桥式整流电路，U°=0・9U2
4・V?断开时，是单相半波整流滤波电路，Uo=U2
5. V2、C同时断开时，是单相半波整流电路，U O=0.45U2例析：桥式整流滤波电路如下图所示，已知U2=20V,R L=47
Q , C=1000 u Fo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U。
为多大？
(1) 电路正常工作时;(/o=1.2x20 = 24V
(2) R L断开时；U o = 20x/2V
(3) C断开时；J7o=0.9x20 = 18V
(4) V2断开时;U o = 20V
(5) V2> C同时断开时。
匕=0.45x20 = 91/
课堂小结：
1、单相桥式整流、滤波电路的工作原理与参数计算。
2、使用示波器观察单相桥式整流、滤波电路中变压器二次绕组、负载上电压波形。
3、运用所学整流滤波电路，自行制造故障进行分析和测试。