实验二、单相桥式整流电容滤波电路
(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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单相不控整流滤波仿真
1 单相半波不控整流仿真电路：参数：电源峰值U P=311V,有效值U=U P/1.414=220V,电源频率f为60HZ；负载电阻R=100Ω，滤波电容C=500uf，二极管D正向压降设为0V。
1)在不加滤波电容时，仿真结果为99V（平均值）,即输出直流电压为0.45倍有效值。
2)滤波电容选择：周期T=1/60，充放电时间参数RC是交流电周期3倍，则滤波电容C=3*T/100=500uf。
仿真结果输出平均电压为267.8V,即1.2倍有效值。
滤波电容为500uf时，负载两端电压波形加大滤波电容，C=1mf时，输出直流电压为288.2V，由波形图可以看出输出纹波变小，输出直流电压变大。
滤波电容为1mf时，负载两端电压波形滤波电容取很大很大时，输出直流电压为1.414倍有效值，充电时间太长，维持在最大值。
滤波电容为1f时输出直流电压波形滤波电容选择越大，滤波效果越好。
但是，电容越大，在充电时电流波形越恶劣，在前期流过电路的电流太大，损耗很大且易烧坏二极管（开通的时候对电容充电，时间相同，电容越大，冲电的电流就越大）。
电流波形如下示：滤波电容为500uf时流过二极管的电流波形滤波电容为1mf时流过二极管的电流波形至于流过负载的电流，就直接用输出直流电压值除以负载就是了。
2 单相桥式不控整流仿真电路：负载值还是100Ω。
1）不加滤波时，输出直流电压为0.9倍有效值，即0.9*220=198V；2）有滤波的时候，输出直流电压为0.9~1.4倍有效值。
滤波电容计算：电容的充放电时间为半波的一般，所以可以选择300uf左右，电容越大，输出电压越大越平稳;越小输出电压越小，纹波越大。
但是加大滤波电容，电源输出的电流尖峰很大，这点和半波整流一样。
无滤波时输入电流以及输出电压波形，U=198V滤波电容为300uf时电源输入电流以及负载电压波形，U=276.8V滤波电容为1mf时输入电流以及输出电压波形，U=298V减小或加大电阻，输出电压的变化与加大或减小电容时的变化是一致的，因为滤波电容的选择是RC与时间的关系。
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。
电工电子题库-2直流电源选择题
(b)
稳压管稳压电路如图所示，在原参数已设计好的前提下，如果适当减小电阻R，则该电路()。
(a)稳压效果变好(b)稳压效果变差(c)稳压效果不变
(b)
电路如图所示，三端集成稳压器电路是指图()。
(a)
W7815型三端集成稳压器中的“15”是指()。
(a)
三个整流电路如图1所示，变压器副边电压 ，负载电压 的波形如图2所示，符合该波形的整流电路是图1中的()。
(b)
单相桥式整流电路如图1所示，变压器副边电压 的波形如图2所示，设四个二
极管均为理想元件，则二极管 两端的电压 的波形为图3中()。
(b)
单相桥式整流电路如图所示，二极管为理想元件，在一个周期内二极管的导通角
(b)
电路如图所示，该电路的名称是()。
(a)单相半波整流电路(b)单相桥式整流电路(c)单相全波整流电路
(b)
整流电路如图所示，设变压器副边电压有效值为 ，输出电流平均值为 。二极管承受最高反向电压为 ，通过二极管的电流平均值为 且能正常工作的整流电路是下图中()。
(c)
整流电路如图所示，负载电压的实际极性与参考方向相反的整流电路是下图
(a) (b) (c) (d)
(b)
整流电路如图所示，二极管为理想元件， 的有效值 ，负载电阻 ，流过二极管 的电流平均值是()。
(b)
整流电路如图所示，二极管为理想元件， 的有效值 ，负载电阻 ，流过二极管 的电流平均值是()。
(a)36mA(b)9mA(
(d)
整流电路如图所示，二极管为理想元件，负载电阻 ，变压器副边电压 的有效值 ，流过二极管 的电流平均值是()。
整流滤波电路实验报告
整流滤波电路实验报告整流滤波电路实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT整流滤波电路实验报告姓名：XXX 学号：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、纹波显着成小，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）200Ω100Ω50Ω25Ω6、更换10μF的电容，改变电阻（200Ω、100Ω、50Ω、25Ω）200Ω100Ω50Ω25Ω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：又有i avg R C V ??=输89.2V )(r所以当C 一定时，R 越大2、当R 不变时，输出电压与电容的关系。
由上面的公式可知当R一定时，C越大3、桥式整流的优越性。
1、输出电压波动小。
电容滤波电路(桥式电路)
10
(a) 输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关
RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大 T 一般取 RLC ( 3 ~ 5 ) ( 1.5 ~ 2.5 )T 2 近似估算: Uo(AV)≈1.2U2 (b) 流过二极管瞬时电流很大
UC 2 U 2 UC 1 2 2U 2
即二倍压电压。
输出端的电压： U O UC 2 2 2U 2
22
2、多倍压整流电路
2U 2 C1 + –
C3 D3 D4 C4
C5 D5
D6 C6
u1
u2
D1
D2
+C2– 2 2U 2
u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1 充电到： 2U 2
uo的脉动系数S与uo1的脉动系数S´的关系：
U o1m U'o1m 1 1 S S' 2 2 Uo 1 LC U'o 1 LC
20
３、LC – 型滤波电路
L
uo1
u1
u2
C1
C2
RL
uo
显然， LC – 型滤波电路输出电压的脉动系 数比只有LC滤波时更小，波形更加平滑；由 于在输入端接入了电容，因而较只有LC滤波 时，提高了输出电压。 请自行分析LC – 型滤波电路的输出 电压和脉动系数等基本参数。
u2上升, u2大于电容 上的电压uc,u2对电容充电， uo= uc u2
5
u1
u1
u2
D4
D3 b u2
只有整流电路输出 电压大于uc时，才 有充电电流。因此 二极管中的电流是 脉冲波。
单相桥式整流与滤波电路的安装和测试教案
单相桥式整流与滤波电路的安装和测试教案第一章：教学目标与内容简介1.1 教学目标1. 了解单相桥式整流电路的原理与特点；2. 学会桥式整流电路的安装与测试方法；3. 掌握单相桥式整流与滤波电路的应用场景。
1.2 教学内容1. 单相桥式整流电路的基本原理；2. 桥式整流电路的元件与连接方式；3. 单相桥式整流与滤波电路的安装步骤；4. 电路测试与故障排查方法。
第二章：单相桥式整流电路原理与特点2.1 电路原理1. 桥式整流电路的电路图；2. 桥式整流电路的工作原理；3. 桥式整流电路的输出电压与电流。
2.2 电路特点1. 桥式整流电路的优点；2. 桥式整流电路的缺点。
第三章：桥式整流电路的安装与连接3.1 元件准备1. 元器件清单与参数；2. 元器件的识别与检测。
3.2 电路安装1. 印刷电路板的设计与制作；2. 元器件的焊接与布线；3. 电路的调试与修改。
第四章：单相桥式整流与滤波电路的测试与故障排查4.1 电路测试1. 测试仪器与设备；2. 测试方法与步骤；3. 测试结果的分析与处理。
4.2 故障排查1. 故障现象的观察与描述；2. 故障原因的分析与判断；3. 故障的排除与修复。
第五章：单相桥式整流与滤波电路的应用实例5.1 应用场景介绍1. 桥式整流电路在家用电器中的应用；2. 桥式整流电路在工业设备中的应用。
5.2 实例分析1. 实例电路图与工作原理；2. 实例电路的安装与调试；3. 实例电路的性能分析与优化。
第六章：安全操作与维护6.1 安全操作1. 电路测试与实验操作规范；2. 焊接操作的安全注意事项；3. 故障排查时的安全防护措施。
6.2 电路维护1. 电路的日常检查与保养；2. 电路故障的预防与处理；3. 电路升级与改造的方法。
第七章：桥式整流电路的性能优化7.1 电路性能指标1. 整流电路的效率与输出电压；2. 滤波电路的滤波效果与频率响应。
7.2 性能优化方法1. 提高整流电路的效率；2. 改善滤波电路的性能；3. 电路参数的优化与调整。
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实验二、单相桥式整流电容滤波电路
一、实验目的：
1、学习掌握单相半波整流电容滤波电路原理。
2、学习掌握斑驳整流电容滤波电路的构成，验证器运算关系。
3、进一步掌握常用电子仪器的使用方法。
二、实验内容：
1、单相桥式整流
（1）去掉滤波电容（断开开关X）并断开负载与电路的连线（断开开关S），用示波器观察变压器复变电压经电桥整流后的波形。
（2）测量输出电压
实际测量值：V2=12.29V, V L=11.23V
根据V2的值，理论上计算V L值，公式为：V L=0.9V2，得理论值V L=11.061V。
2、单相桥式整流电容滤波
（1）将滤波电容连入电路，负载断开，观察输出波形。
（2）电压的测量值V L=17.07V。
测得变压器副边电压V2=12.28V，根据公式V L=1.414V2，V L的理论值=17.36V 3、（1）将滤波电容连入电路，负载闭合，观察输出波形。
（2）电压的测量值V L=16.42V。
测得变压器副边电压V2=12.18V，根据公式V L=(1.1~1.2)V2，V L的理论值=14.616V 4、滤波电容对输出波形的影响
改变滤波电容C（如C=47uF和C=470uF时），哪种滤波效果更好一些？为什么？
结论：C=470uF时更好一些。
电容越大，充放电能力越强，滤波效果更好。
思考：
1、单相桥式整流电路输出电压V L与变压器二次侧电压V2有什么关系？
2、单相桥式整流滤波电路中，空载时和有负载时，输出电压V L与变压器二次侧
电压V2之间分别有什么关系？
空载时：V L=1.414V2
负载时：V L=(1.1~1.2)V2。