交流变直流
交流电变为直流方案
交流电变为直流方案电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。
整流，就是把交流电变为直流电的过程。
利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。
下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。
一、半波整流电路图5-1、是一种最简单的整流电路。
它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ，组成。
变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2 ，D 再把交流电变换为脉动直流电。
下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。
变压器砍级电压e2 ，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。
在0～K时间内，e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。
此时二极管承受正向电压面导通，e2 通过它加在负载电阻Rfz上，在π～2π 时间内，e2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。
这时D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。
在π～2π 时间内，重复0～π 时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π 时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc 。
以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。
这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。
不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。
二、全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。
图5-3 是全波整流电路的电原理图。
全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。
交流转直流电原理
交流转直流电原理直流电是一种单极性电能，在同频率的交流电中，它的两极间相互吸引，而非吸引。
从图1中我们可以看出，电流在闭合的导体中流动，电流会在导体的两端形成电势差。
由于导体内部存在着电阻和电抗，所以这种现象会随着两种因素的变化而改变。
由于电阻会影响电流，所以当电流达到一定值时，将会引起导体中电阻的变化。
当电路中流过较小的电流时（一般小于0.1A），由于导体自身具有良好的电阻而不会引起电压降（电压降是指电压降低时所消耗的功率）。
此时电路中流过较大电流时（一般大于1A），导体中将会产生较大的压降而使电路不能正常工作。
当电路中流过较大电流时，导体将发生热效应并产生热量。
当导体的温度升高到一定程度时，由于在金属内部存在着电阻和电抗而使一部分热量被传导出去。
但是这部分热量并不能全部被传导出去。
随着温度的升高，导体内部出现了更多的自由电子。
这些自由电子会获得一个正电荷量并且其数目越多，它们就越倾向于从导体中逃离出去。
同时，在导体表面上还会形成一个电场。
这个电场随着温度的升高而增强（见图2）。
这个电场对自由电子具有吸引力而对自由电子所处环境具有排斥力。
— 1 —如果我们将电流通过导线中某一点时，由于导体两端的电压是恒定不变的（此时电阻几乎为零），因此电流在导线中流过时会产生一定的压降和磁通密度。
由于这种压降和磁通密度并不随电流变化而变化，所以在导线中将会产生一个磁场（见图3）。
由于导线对电流的阻碍作用和磁通密度对电流产生阻碍作用（即磁场对自由电子有吸引力），在导线中将会产生一个电磁力。
由于这个电磁力与导线所受的拉力成正比（这也是为什么导线会弯折而不会被拉断），因此我们可以把这个电磁力称为“拉力”（见图4）。
如果电流在导线中流过时不受任何阻碍作用，那么这个电磁力就将是一种无限大（见图5）。
如果我们将电线放置于一个由许多导体组成的巨大网络中时，这个电磁力就会对所有导体产生作用并使它们产生感应电动势。
— 2 —。
二极管交流变直流接法
二极管交流变直流接法
二极管交流变直流的接法可以参考全波桥式整流电路，其由四个二极管组成，连接起来形成一个桥式结构。
该电路可以将交流电转换为直流电，具体接法如下：
1. 使用降压变压器降低电压，通常输入交流电为240伏，为了获得低于输入的所需直流输出电压，需要使用降压变压器。
2. 将四个二极管连接起来形成一个桥式结构。
3. 将电容器连接到电路中。
需要注意的是，在实际应用中，还需要根据具体情况选择合适的二极管和电容器，并进行适当的调试和测试，以确保电路的稳定性和可靠性。
交流转直流原理
交流转直流原理直流电是电子学中最基本的电源。
因为我们的电子设备需要稳定的电源，转换交流电为直流电是必要的。
在制造和使用电子设备时，交流电（AC）通常被转换为直流电（DC）以满足设备的需求。
直流电的流向是固定的，而交流电的方向则在正负两个方向上循环变化。
本文将介绍交流电变成直流电的原理，包括整流器、滤波器、稳压器和变压器等部分的作用和原理。
整流器整流器是将交流电转换为直流电的第一步。
整流器的作用是, 将交流电转换为直流电，同时使流过整流器的电流始终为单向电流。
整流器通常是二极管（也称为整流管）的组合。
在这种设计中，二极管可以阻止电流在倒相区域向反方向流动。
整流器是电源的核心部件之一。
它的作用是使电源输出的电流变为单向电流。
整流器的结构简单，成本较低。
它可以根据不同的需求设计成半波整流或全波整流。
滤波器虽然整流器可以将交流电转换为直流电，但直流电信号仍然有许多的脉动，因此需要进行滤波。
滤波器能够通过将高频噪声滤掉来减少电流中的脉动。
这有助于使直流电的输出电压稳定。
滤波器的选择应该根据所需的直流输出电压和最大负载电流而定。
常见的滤波器包括电容器滤波器和电感滤波器。
电容器滤波器通常用于低功率设备，而电感滤波器更适用于高功率设备，因为它们更能有效地减少纹波。
稳压器稳压器是将滤波后的直流电信号转换为稳定的输出电压的设备。
由于负载可变，因此输出电压必须经过稳定调整，以便适应不同的负载变化。
稳压器通常基于现代集成电路（IC）设计。
这种设备可以使用反馈电路来调整输出电压以达到稳定的结果。
反馈电路通过测量输出电压并使用负反馈来控制输入电压，以确保输出电压稳定。
常见的稳压器包括线性稳压器和开关稳压器。
变压器是将输入电压转换为适当的值以供稳压器处理的设备。
变压器是一个由两个或更多绕组构成的设备。
它们通常基于电磁感应原理工作，其中一个绕组将输入电压传递到另一个绕组中。
输入电压的大小可以通过变换比例来改变以适应不同的需要。
电力变换的四大类型
电力变换的四大类型在现代电力系统中，电力变换是一项至关重要的技术，它可以将电能从一种形式转换为另一种形式，以满足不同电气设备的需求。
电力变换可以分为四种类型，分别是直流到直流（DC-DC）变换、交流到直流（AC-DC）变换、直流到交流（DC-AC）变换和交流到交流（AC-AC）变换。
一、直流到直流（DC-DC）变换直流到直流变换，顾名思义，就是将直流电源转换为不同的直流电压和电流。
由于直流电压不能直接被改变，因此需要采用电力变换技术来实现这一转换。
直流到直流变换可以分为降压变换、升压变换、反相变换和隔离变换等不同类型。
二、交流到直流（AC-DC）变换交流到直流变换是将交流电源转换为直流电源，也称为整流器。
它可以将交流电压和电流转换为具有恒定电压和电流的直流电源。
交流到直流变换可以分为单相半波整流、单相全波整流、三相半波整流和三相全波整流等不同类型。
三、直流到交流（DC-AC）变换直流到交流变换是将直流电源转换为交流电源，也称为逆变器。
它可以将直流电压和电流转换为具有可调频率和电压的交流电源。
直流到交流变换可以分为单相半桥逆变、单相全桥逆变、三相半桥逆变和三相全桥逆变等不同类型。
四、交流到交流（AC-AC）变换交流到交流变换是将一个交流电源转换为另一个交流电源，它可以改变电源的电压、频率和相位等参数。
交流到交流变换可以分为变压器变换、相位控制变换和频率控制变换等不同类型。
在现代电力系统中，电力变换技术已经成为不可或缺的一部分，它能够实现电能的高效转换和传输，使得电气设备能够更加灵活和高效地工作。
因此，了解电力变换的四大类型对于电气工程师和电力工作者来说是非常重要的。
交流变直流电动机工作原理
交流变直流电动机工作原理
直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
它由两部分组成：定子和转子。
定子是电动机的固定部分，通常由磁铁或电磁绕组制成。
定子上有多组绕组，其中一组被称为励磁绕组，用来产生磁场。
励磁电流通过励磁绕组时，产生的磁场在电动机内部形成一个磁场极性。
转子是电动机的转动部分，通常由导电材料制成。
转子上的导体通过集电器与定子上的绕组连接。
当电流通过转子导体时，它会感受到磁场的作用力，从而转动。
电动机的工作原理是基于洛伦兹力和法拉第电磁感应定律。
当流经转子绕组的电流与定子磁场相互作用时，会产生一个力，使得转子开始转动。
转子转动的方向与洛伦兹力与导体方向之间的关系有关。
为了保持转子的运动，需要不断地改变绕组中流过的电流方向。
这通常通过电刷和集电器来实现。
电刷与集电器的接触点跟随转子旋转，使得电流方向周期性地改变，从而保持转子转动。
通过调节励磁电流和转子电流的大小，可以控制直流电动机的转速和转矩。
较大的励磁电流和转子电流会产生更强的磁场和更大的转矩，进而使电动机输出更大的功率。
总的来说，直流电动机通过利用磁场和电流相互作用的原理，
将电能转化为机械能，从而实现转动。
它在各种工业和消费应用中广泛使用，如电动车、电动工具和家用电器等。
交流转直流电路图大全(逆变电源-升压电源-交流直流转换器)
交流转直流电路图大全（逆变电源/升压电源/交流直流转换器）交流转直流电路图（一）交流变直流的电路是将正弦渡交流电变成直流的电路，如果输入的信号不是正弦波，而是三角波或是失真比较大的正弦波，平均值与有效值的关系就为1.11倍，因而测量误差就会比较大，这种情况不用平均值，而是直接换算成能求得交流的有效值再转换成直流，圈所示为交流有效值与直流的转换电路，它主要用于信号测量的设备中。
逆变电源把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。
在特定场合下，同一套晶闸管变流电路既可作整流，又能作逆变。
如下图所示：高电压升压电源电路：交流220V转直流600V开关电源电路规格：开关频率：70~100kHz的设计指南：DCM的模式下，输出功率为200瓦输入有效值电流的劣化状况连续电流模式计算公式为：如果最佳操作占空比设定为D = 0.35 ，然后输入峰值电流因此，电压检测电压等级限制从FAN7554数据是1.5V220V转正负5V电源电路图正负5V电源电路图78和79系列分别是正电压和负电压串联稳压集成电路，体积小、集成度高、线性调整率和负载调整率高，在线性电源时代占领了很大市场。
LM7805为固定+5V输出稳压集成电路（采取特殊方法也可使输出高于5V），最大输出电流为1A，标准封装形式有TO-220、TO-263。
78和79系列集成电路应用相对固定，电路形式简单，只是正负直流电压输出时应注意变压器最小输出功率和最小输出电压，如图1所示。
根据能量守恒原则，在理想状态下电源输入输出功率相等。
在实际中，考虑铜损和其他元器件的损耗，电源的输出功率小于输入功率。
78系列和79系列稳压前后直流电压差为2～3V。
由于为正负双电源输出，稳压前后直流电压差应为5～6V。
交流电变直流电的风扇原理
交流电变直流电的风扇原理
交流电变直流电的风扇原理是通过使用一个交流至直流变换器来实现的。
风扇通常是使用交流电作为其电源的，交流电是周期性地正负交替的电流。
但是，风扇的电动机需要直流电才能运转。
因此，为了把交流电转化为直流电以供风扇使用，需要一个交流至直流变换器，也称为整流器。
整流器可以将交流电转化为直流电。
整流器通常是由多个二极管组成的电路，二极管用来控制电流的流向。
在风扇中，整流器会将交流电的正半个周期导向一个方向，然后将其转化为直流电。
然后，整流器会将交流电的负半个周期导向另一个方向，也转化为直流电。
一旦交流电被转化为直流电，可以将其提供给风扇的直流电动机，从而使其运转。
需要注意的是，整流器可以是一个简单的整流桥电路，也可以是更复杂的电子器件，如整流器电路和电容器构成的滤波器，用于过滤掉直流电中的任何杂散波动和噪声。
总的来说，交流电变直流电的风扇通过整流器来实现，整流器将周期性的交流电转化为直流电供风扇的电动机使用。
交流直流转换电路图文
06 测试方法与故障诊断
测试仪器及使用方法
1 2
示波器
用于测试交流信号的波形，通过探头连接电路测 试点，调整示波器参数以显示清晰的信号波形。
万用表
用于测量电压、电流和电阻等参数，选择合适的 量程和档位，将表笔接触电路测试点进行测量。
3
信号发生器
用于产生测试所需的交流或直流信号，连接电路 输入端，调整信号幅度和频率进行测试。
全波整流电路特点
整流效率高，输出电压波动小，但需要中心 抽头变压器，结构相对复杂。
桥式整流电路图文详解
桥式整流电路原理
利用四个二极管组成桥式电路，将交流电的 正、负半周都进行整流。
桥式整流电路波形
输入为交流电，输出为脉动直流电，脉动频 率与输入交流电频率相同。
桥式整流电路图
包括电源、四个二极管、负载电阻等元件， 四个二极管交替导通。
发展历程
从早期的机械整流器到现代的半导体整流电路，交流直流转换电路经历了漫长 的发展过程。随着半导体技术的不断进步，整流电路的性能和效率得到了极大 的提升。
趋势
未来，随着新能源、智能电网等领域的快速发展，交流直流转换电路将面临更 高的要求和挑战。同时，新型整流技术（如同步整流、软开关技术等）的应用 将进一步提高整流电路的性能和效率。
开关型稳压电路
利用开关管的开关状态， 控制输出电压的大小，实 现稳压功能。
逆变器电路
方波逆变器电路
将直流电转换为方波交流电，适用于一些特定负 载。
正弦波逆变器电路
采用复杂的振荡和调制技术，将直流电转换为正 弦波交流电，适用于各种负载。
多功能逆变器电路
结合方波和正弦波逆变器的优点，实现多种输出 波形和功能的逆变器电路。
交流变直流的计算公式
交流变直流的计算公式交流电与直流电之间的转换涉及到交流电的有效值、峰值以及频率等参数。
下面将介绍交流电变直流电的基本原理和计算公式。
一、交流电的表示交流电通常用正弦函数表示，其公式为：V = Vm * sin(ωt + φ)，其中V是电压的瞬时值，Vm是电压的峰值，ω是角频率，t是时间，φ是相位差。
交流电通常由一个或多个正弦波叠加而成，频率和幅度可以不同。
二、交流电转换为直流电的方法和公式1.电压平均值交流电的电压平均值可以通过求取正弦函数的周期积分平均值来计算。
在一个周期T内，电压的平均值为：Vavg = (1/T)∫[0,T]V(t)dt对于正弦波来说，V(t) = Vm * sin(ωt + φ)，代入上述公式，可得到：Vavg = (2/T)∫[0,T/2]Vm * sin(ωt + φ)dt由积分性质可知，sin函数的平均值为零，cos函数的平均值为2/pi，因此，上式可以化简为：Vavg = (2/T) * (Vm *∫[0,T/2] sin(ωt)dt)= (2/T) * (Vm *(-cos(ωt)/ω) [0,T/2])= (2/T) * (Vm *(-cos(ωT/2)/ω + cos(0)/ω))= (2/T) * (Vm *(-cos(ωT/2)/ω + 1/ω))= (2/T) * (Vm * (1 - cos(ωT/2))/ω)将T用2π/ω表示，可以得到：Vavg = (2/2π/ω) * (Vm * (1 - cos(ω*2π/ω/2))/ω)= (1/π) * (Vm * (1 - cos(π))/ω)=Vm/π因此，交流电的电压平均值等于其峰值除以π。
2.电压有效值交流电的电压有效值是指相同功率的直流电压产生相同的效果。
电压有效值的计算公式为：Vrms = sqrt((1/T)∫[0,T]V^2(t)dt)代入V(t) = Vm * sin(ωt + φ)，可得：Vrms = sqrt((1/T)∫[0,T](Vm * sin(ωt + φ))^2dt)= sqrt((1/T)∫[0,T]Vm^2 * sin^2(ωt + φ)dt)= sqrt((Vm^2/T)∫[0,T](1-cos(2ωt + 2φ))/2dt)= sqrt((Vm^2/T)∫[0,T](1-cos(2ωt))/2dt)= sqrt((Vm^2/2T)∫[0,T](1-cos(2ωt))dt)= sqrt((Vm^2/2T)∫[0,T]dt - (Vm^2/2T)∫[0,T]cos(2ωt)dt)= sqrt((Vm^2/2T)(T - (1/2ω)sin(2ωt)) ， [0,T])= sqrt((Vm^2/2T)((T - (1/2ω)sin(2ωT)) - (T -(1/2ω)sin(2ω*0))))= sqrt((Vm^2/2T)((T - (1/2ω)sin(2ωT)) - T))= sqrt(Vm^2/2 - (1/2ωT)(Vm^2/2)(sin(2ωT)/(2ωT)))= Vm/sqrt(2)因此，交流电的电压有效值等于其峰值除以 sqrt(2)。
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怎样把交流变成直流
教学目的：1学生领会把交流变成稳定直流的原理和方法。
2在探究交流变成稳定直流过程中，
提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力
3丰富学生的物理生活、物理思想和物理方法。
教学方法：情景探究式教学
教学过程：
一：引入例题
一个普通5号干电池，电动势为1.5V，储存的电荷量大约0.8Ah，使用过程中最多可以提
供 1.2 Wh电能。
若每个普通5号干电池的价格是1元，干电池提供的电能价格是 833 元/KWh。
现行电网电能的价格是 0.528 元/KWh。
对此你有什么想法？
价格优势和环保等方面思考
二：新课
提出问题：我怎样把220V交流转变成5V直流？
分析问题：
1电压不匹配怎么办？——用变压器降压。
2交流怎样转换成直流？
活动一：半波整流。
通过比较交流和直流方向上的区别，回忆二极管的单向导电特性，首先想出用二极管进行
半波整流。
如图。
实验观察交流和半波整流的波形
半波整流交流波形半波整流后直流波形
实验观察小结，交流转换成直流叫整流，用一个二极管可以实现整流。
发现问题：
我们发现这种方法只利用了交流电的一半波形，且转换成的直流电大小在变化，不利于许
多要直流稳定电压的电器工作，我们仍然要面对利用率低和稳定性差的问题。
活动二：全波整流
介绍历史上使用过的2个全波整流电路，
双线圈全波整流桥式整流全波整流后的波形
要求：
1认识2个电路的工作原理和优缺点。
全波整流工作原理图，
教师分析全波整流工作原理，桥式整流工作原理可以让学生分析、讨论。
2观察全波整流后的波形。
比较2种整流的不同。
活动小结，提高了交流电的利用率，现在简单电路、要求不高的少数电路采用半波整流，普遍使用桥式整流，且4个二极管可以做成整流模块。
活动三，滤波
全波整流后的直流电叫脉动直流，是因为直流里含有交流的成分。
减小脉动直流中交流成分，使之变成较稳定的电流叫滤波。
如何去除或阻碍交流成分通过负载，使电压平稳，形成稳恒电流？
引导学生从电容和电感对交流电的作用上思考。
并联电容
和串联电感能起到滤波的作用。
观察半波整流和桥式整流加滤波电容后的波形。
观察电容器电容大小对波形的影响
活动小结，电容和电感都可以滤波。
电容并联在电源2极，
电感串联在电路里，电容器电容越大，电感的自感系数越大，
滤波效果越好。
有的电路为了取得较好的滤波效果采用π型滤
波电路。
如右图。
活动四，稳压
观察输出电压随负载和输入电压的变化而变化。
稳压的办法有二
1采用稳压管
2采用三端稳压器
观察经过三端稳压器后的电压波形。
78和79系列三端稳压器的介绍。
三：小结
解决问题：把220V交流变成低压直流的四个组成部分：降压—整流—滤波—稳压。
1整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电，二极管在电路中起开关的作用。
2滤波电路是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，电容和电感起滤波的作用。
3稳压电路对整流后的直流电压采用技术进一步稳定直流电压。
三端稳压器是常用的稳压器件。
4该转换电路整体转换效率比较高。
几乎所有的用电器都有需要稳定直流电源才能正常工作的电路，因此交流变直流有广泛的实用价值。
现在，在变直流方面更广泛使用具有更高效率的开关电源，它的工作原理和上面介绍的大同小异。
四：练习，设计一个将220V交流转换成直流6V的电路。
五：拓展
1有没有“直流—交流”的电路？
有，这个过程叫逆变。
例如，太阳能并网发电，电脑的UPS。
2有没有“交流—直流—交流”的电路？
有，例如，变频空调。
3有没有“直流—交流—直流”的电路？
有，例如，电警棍，直流升压电路。
4还有“交流—直流—交流—直流”的开关电源。