整流、滤波、稳压电路ppt
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。
6-4 整流、滤波及稳压电路
6-4整流、滤波及稳压电路所谓整流，就是某电路的输入端加上一正弦电压，通过电路对输入进行处理以后，而在负载上得到一直流电压，即大小变化，而方向不变的脉动电压。
该电路称为整流电路，且有不同的分类：按整流元件分可控整流按交流电源相数分三相整流单相整流半波整流按利用能源程度分全波整流（桥式）对于全波整流电路，其整流元件多接成桥式，故称桥式整流电路。
不可控整流6-4-1 半波整流电路uiu 0（1）电路图（2）工作波形（3）输出电压；U U dt u TU m45.0100===⎰ππI I D =；LL R UR U I 45.000==Ru i脉冲电压是用一个周期的平均电压来作定量描述的，即非正弦的恒定分量，半波整流波形的傅立叶级数为：（4）二极管承受的最高反向电压⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--+= t t t U u m ωωωππ4cos 5322cos 32sin 2106-4-2 单相桥式整流电路（全波）（1）电路图⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯--= t t t U u m ωωωπ6cos 7524cos 5322cos 32120；U U dt u T U m 9.021000===⎰ππ；L L R U R U I 9.000==LD R U I I 45.020==uiu 0Ru iRu i（2）工作波形（3）输出电压（4）二极管承受的最高反向电压D 4D 2D 3D 1+－－+6-4-3 滤波电路1 电容滤波（1）电路组成及输出波形实际应用中，许多电子设备或电气设备常要求其工作电源是输出平稳的直流，而仅由整流电路的输出，脉动太大，还需在整流电路后面加入滤波将滤除交流成分。
u iuu iu 0Ru iu 0Ru iu 0C C（2）滤波器输出3）外特性曲线1）电容滤波器的选择1.4U0.45U电容滤波无电容滤波采用电容滤波时，输出电压的脉动程度与放电时间常数有关。
为了得到比较平直的输出电压，一般要求352L TR C τ≥-=（）对半波整流U 0=U对于全波整流U 0=1.2U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-C R T U L 412U 0I 0滤波器输出电压为2）输出电压LC R τ=2 电感滤波电感与负载必需串联3 复合滤波电路R uiuLLCLC2C1C2C1RLC滤波电路LCπ滤波电路RCπ滤波电路6-4-4 稳压电路经变压、整流和滤波后的直流电压，虽然减小谐波对稳定性的影响，但是交流电源波动和负载变化对稳定性的影响仍然存在，对于要求直流电源稳定的应用场合（精密电子测量仪器、自动控制、计算装置等），电压的不稳定，有时会产生测量和计算的误差，引起控制装置的不稳定，甚至根本无法正常工作。
整流滤波与稳压电路
物理实验中心实验指导书整流、滤波与稳压电路ﻬ整流、滤波与稳压电路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.整流电路由整流器件组成。
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。
滤波电路直接接在整流电路后面，通常由电容器，电感器和电阻器按照一定的方式组合而成.作用是把脉动的直流电变为平滑的直流电供给负载.稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
直流电源的方框图如图1所示。
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小，所以CL对直流阻抗小,对交流阻抗大，因此L 应与负载串联.经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
一、实验目的1。
了解整流、滤波电路的作用．２。
进一步熟悉示波器的使用.3。
观察单相半波、单相桥式及单相桥式整流电容滤波电路的输入、输出电压波形。
二、实验原理为方便分析,把二极管当作理想器件,即认为它加上正向电压导通时电阻为零，加上反向电压截止时电阻为无穷大.电容器在电路中有储存和释放能量的作用,电源供给的电压升高时,它把部分能量储存起来,而当电源电压降低时,就把能量释放出来，从而减少脉动成分，使负载电压比较平滑。
1。
单相半波整流电路电路如图2所示。
设在输入交流电压正半周：A端为正、Ｂ端为负,二极管因承受正向电压而导通,电流I L通路是A-Ｖ1—RＬ－B。
忽略二极管正向压降时,输入电压全部加在负载R L上。
在输入交流电压负半周:B端为正、A端为负,二极管因承受反向电压而截止。
输入电压几乎全部降落在二极管V上，负载ＲＬ上电压基本为零。
图1 直流稳压电路方框图由图5可见，在交流电一个周期内,二极管半个周期导通半个周期截止，以后周期重复上述过程.2.单相桥式整流电路电路如图３所示。
设在输入交流电压正半周：A端为正、B端为负，即Ａ点电位高于B点电位。
20种滤波、放大、稳压、振荡、整流模拟电路技术原理及作用图文并茂(自动化、电子等电控类专业)
20种滤波、放大、稳压、振荡、整流模拟电路设计原理及作用图文并茂一、前言对模拟电路的掌握分为三个层次。
初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。
只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。
中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；A、定性分析电路信号的流向，相位变化；B、定性分析信号波形的变化过程；C、定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。
有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。
高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业：电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。
二、桥式整流电路1、二极管的单向导电性：A、伏安特性曲线：B、理想开关模型和恒压降模型：2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形：3、计算：Vo,Io,二极管反向电压。
三、电源滤波器1、电源滤波的过程分析：波形形成过程：2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。
四、信号滤波器1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的区别和相同点：2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
五、微分和积分电路1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。
3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。
六、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
电工电子技术与技能第3版 第11章 整流、滤波及稳压电路
图 11-10 稳压管稳压电路
【工作原理】 在稳压二极管所组成的稳压电路中，利用稳压管所起 的电流调节作用，通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿，从而达 到稳压的目的。限流电阻R是必不可少的元件，它即限制稳压管中的电流 ，保证使其正常工作，防止因过热而损坏，又与稳压管相配合达到稳压 的目的。一般情况下，在电路中如果有稳压管存在，就必然有与之匹配 的限流电阻。
图 11-9 常见复式滤波电路
第11章 整流、滤波及稳压电路
11.3 稳压电路
12.3.1 稳压管稳压电路
【电路结构】由稳压二 极管DZ和限流电阻R所组成 的稳压电路是一种最简单直 流稳压电源，如图11-10中 虚线框内所示，其输入电压 UI是整流滤波后的电压，输 出电压UO就是稳压管的稳 定电压UZ，RL是负载电阻。
图11-9b所示为LCπ型滤波电路，这种滤波电路是在电容滤波的基础上再加 一级LC滤波电路构成，使负载输出电压更加平滑。
由于LCπ型滤波电路带有铁芯的电感线圈体积大，价格也高，因此，当负 载电流较小时，常用小电阻R代替电感L，以减小电路的体积和重量。构成如图 11-9c所示的RCπ型滤波电路，只要适当选择R和C2参数，在负载两端可以获得 脉动极小的直流电压。在收音机和录音机中的电源滤波电路中，就经常采用 RCπ型滤波电路。
图11-7 电容滤波电路及波形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I第0 11章 整流、滤波及稳压电路
【工作原理】 电容滤波是利用电容的充、放电作用，使输出电压趋I0 于
平滑的。如图11-7a所示，当整流电路输出电压ui比电容两端 电压uc高时，电源电流一路经过负载RL ，另一路对电容C快 速充电储能，如图11-7b中曲线ab段。当ui < uc时，电容通过 负载RL放电，且uc的下降速度远小于u2的下降速度，如图116b中曲线bd段， 当下一次出现ui > uc时，电源再次对电容C 快速充电储能，重复上述过程，使负载获得如图11-7b中实线 部分所示平滑的输出电压uo，实现滤波功能。
项目六：整流、滤波及稳压电路
稳压二极管的主要参数: 1、稳定电压UZ：指稳压管通过额定电流时两端产 生的反向击穿电压值。 2、稳定电流IZ ：指稳压管产生稳定电压时通过 该管的电流值。 3、 动态电阻RZ：指稳压管两端电压变化与电流 变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一 般是工作电流愈大动态电阻则愈小。 4、额定功耗Pz ：由芯片允许温升决定，其数值为 稳定电压Uz 和允许最大电流Izm 的乘积。 5、反向漏电流IR ：指稳压二极管在规定的反向电 压下产生的漏电流。
CW217--/CW217M--/CW217L-CW317--/CW317M--/CW317L--
4.三端可调负输出集成稳压器，国标型号为CW137--/CW137M--/CW137L-
CW237--/CW237M--CW237L-CW337--/CW337M--/CW337L--
5.三端低压差集成稳压器 6. 大电流三端集成稳压器
基本稳压电路
电路结构：电路是由稳压二极管Vz和电阻R等构成，稳压二极 管Vz是稳定输出电压UL，使UL输出电压受制于稳压二极管Vz的稳 压电压值上。电阻R又称为限流电阻，其作用是限制通过的电流 ，使稳压管Vz的稳定电流IZ不超过最大值，并使输出U0电压趋向 稳定。
工作原理：（1）当电网电压升高时， U1 U2 UL的电压都会跟着升高，并引起稳 压二极管两端的电压UZ增加，使输出电压 UL也增加，根据稳压二极管反向击穿特性， 当反向电压有微小增加时，就会引起反向
整流电路是将交流电转变为具有脉动成分的直 流电。
整流、滤波、稳流、稳压电路工作原理;
一、整流电路的工作原理整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的电路。
其工作原理主要通过二极管的导通和截止来实现。
在正半周的电压周期内，二极管处于导通状态，电流可以顺利通过；而在负半周的电压周期内，二极管处于截止状态，电流无法通过。
这样，交流电信号经过整流电路后，就可以转化为直流电信号输出。
二、滤波电路的工作原理滤波电路是用来去除整流后直流电信号中的脉动成分，使得输出的电压更加平稳。
其主要原理是通过电容器的充放电来吸收和释放交流电信号中的高频脉动成分。
在充电时，电容器可以吸收一部分脉动成分；在放电时，电容器则会释放出积累的电荷，从而使输出的电压更加稳定。
三、稳流电路的工作原理稳流电路是为了在负载变化时，仍然能够保持输出电流恒定的电路。
其原理是通过负反馈控制电路的工作点，使得在负载变化时，电路可以自动调整输出电流，从而避免因负载变化而导致的输出电流波动。
四、稳压电路的工作原理稳压电路是为了在输入电压波动时，能够保持输出电压恒定的电路。
其工作原理主要包括串联稳压和并联稳压两种方式。
串联稳压是通过调整输出电压与输入电压之间的电压差，以维持输出电压稳定；而并联稳压则是通过电容器和电感器等元件来减小输入电压的波动，从而实现输出电压的稳定。
五、结论整流、滤波、稳流、稳压电路是电子电路中常见的几种基本电路，它们通过不同的原理和组合方式，可以实现对交流电信号的转换和处理，从而得到稳定的直流电信号输出。
在实际应用中，这些电路通常会被应用于各种电子设备和电源系统中，起到了至关重要的作用。
对这些电路的工作原理有深入的了解，对于电子工程领域的从业者来说，是非常重要的。
六、整流、滤波、稳流、稳压电路在电子设备中的应用上文我们已经介绍了整流、滤波、稳流、稳压电路的工作原理，接下来我们将重点谈谈这些电路在电子设备中的应用。
1. 整流电路的应用整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的关键电路之一，广泛应用于各种电源设备和电子设备中。
二极管稳压管及整流滤波稳压电路(ppt)
V阳 =－6 V V阴 =－12 V V阳>V阴 二极管导通 若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB =－ 6V 否则， UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V
在这里，二极管起钳位作用。
例2：
+ ui –
R
D 8V
ui
18V 8V
+ uo
–
已知：ui 18sin t V
二极管是理想的，试画 出 uo 波形。
二极管由PN结加上引出线和壳体构成， P极引出线称正极，N极引出线称负极。符号为：
+–
用万用表判别二极管的正负极
黑 0 红
黑 0 红
+–
–+
半导体二极管基本结构
(a) 点接触型
结面积小、 结电容小、正 向电流小。用 于检波和变频 等高频电路。
(b)面接触型
结面积大、 正向电流大、 结电容大，用 于工频大电流 整流电路。
图中电流、电压正方向为正弦交流电正半周的方向
2. 工作原理
Tr a D io
+–
+
u
RL uo
–+
–
b
u 正半周，Va>Vb， 二极管D导通；
u 负半周，Va< Vb， 二极管D 截止 。
3. 工作波形
u
2U
O
t
uo
2U
O
uD
t
O
t
2U
只有在交流的正半周， 才有电流流过负载
4 负载上电压电流的计算
0 2 3 4
D3
t
b
D1 i1 D2 i2
+
RL
u0
-
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(a) 为电容、电感构成的 Π 型滤波电路，(b) 为电阻、 电容组 成的 Π 型滤波电路。
当负载电阻 RL 较大时，用电阻 R 代替体积大的电感 L，也可得
到较好的滤波效果。
12
12.3 *晶闸管单相可控整流电路
桥式半控整流电路： 用晶闸管取代桥式整流电路中两 个桥臂的整流二极管。 整流输出电压波形：
的稳压过程。
输出电压 UO 基本保持不变。
17
12.4.3 串联型稳压电路
调整元件 VT 与负载 RL 串联。
元件作用：
VZ：为调整管提供稳定的基极电位。
R：稳压管的限流电阻，并为 VT 的基极电流提供通路。
VT：调整元件，工作在放大区。
稳压过程： 当电源电压或负载变化引起输出电压下降时，
UO
VE VB 恒定 UBE (=VB – VE)
2
（12.4）
5
12.1 整流电路
[例] 某电气设备采用桥式整流电路整流，电源电压为220 V 交 流电，需要整流输出的电压为 6 V ，电流为 25 mA，试求整流二 极管参数。
6
12.2 滤波电路
观察与思考
7
12.2.1 电容滤波电路
整流电路输出电压向负载供电的同时，也给电容充电。利用电容 器的充、放电特性，使输出电压平滑。
值增大。
只要选择合适的电容器容量C和负载电阻RL的阻值就可得
到良好的滤波效果。图12.4（b）中曲线3、2、1是对应不同容量滤
波电容的曲线。在曲线2时，负载两端电压的平均值估算
Uo= 1.2U2
3．电容滤波电路负载变化不宜过大、无法向负载提供较大的电流
9
12.2.2 电感滤波电路
电感对整流电路输出电压中的 交流成分呈现较大的阻抗，对直流成分感 抗为零，因此，交流成分基本都降落在电 感线圈上，而直流成分则降压在负载电阻 上，从而负载上得到平滑的直流电。
2.单相桥式整流电路由变压器、四只接成电桥形式的二极管和负
载电阻组成。
电源变压器Tr起降 压、隔离市电电源的 作用。 二极管VD1~ VD4起 整流作用，所以称为 整流元件。 整流电路的负载电
阻为RL。
图12.1 桥式整流电路及整流波形
3
12.1 整流电路
3.桥式整流电路的工作原理 （1）输入电压为正半周时，A点电位最高，B点电位最低。VD1和VD3正 向偏置导通，VD2 和VD4反向偏置截止。电流通路为：
4．数学表达式
（1）负载上得到的电压 Uo 是输出电压波形在一个周期中的平均值:
22 Uo U2 0.9U2
（12.1）
（2）流过负载的电流：
Io
Uo RL
（12.2）
（3）流过每个二极管的平均电流：
1 ID 2 Io
（12.3）
（4）每个二极管承受的反向电压最大值：
U 2U
RM
R ：限流电阻； RL： 负载电阻； VZ：调整元件；
UO：输出电压； IO：负载电流； UI：输入电压；
由于 VZ 与RL并联，所以称并联型。
UO = UI – RI = UI – R(IO + IZ)
当电源电压波动或负载变化引起输出电压变化时，并联型稳压电路
的稳压过程为：
UO
IZ
I
RI
同理可分析 UO下降时 UO
u1 u2
图12.4 桥式整流电容滤波电路
8
12.2.1 电容滤波电路
2．工作原理
整流输出的电压在向负载供电的同时，也给电容器充电。
当充电电压达到最大2值U 2
后，u2开始下降，电容器开始向
负载电阻放电。如果滤波电容足够大，而负载的电阻值又不太小的
情况下，不但使输出电压的波形变得平滑，而且输出电压Uo的平均
中等职业教育课程改革国家规划新教材配套多媒体资源
电工电子技术与技能（非电类少学时）
程周主编
1
12 整流、滤波及稳压电路
1 12.1整流电路 2 12.2滤波电路 3 12.3晶闸管单相可控整流电路 4 * 12.4稳压电路
2
12.1 整流电路
1.作用：整流电路是利用二极管或晶闸管的单向导电性将交流电 变换成直流电的电路。
= ， = 0，晶闸管处于全关断
状态，Uo = 0。
所以单相桥式半控整流输出直流电
压范围为：0 0.9U2 。
输出电流平均值 为：
Io Uo RL
(Uo
1
cos
2
0.9U 2
)
。
14
12.4 *稳压电路
利用调整元件(稳压二极管或晶体管)调节整流输出的直流 电压，使电网电压波动或负载变化时输出的直流电压稳定。
A→VD1→RL→VD3→B。
（2）输入电压为负半周时，B点电位最高，A点电位最低。VD2和VD4正 向偏置导通，VD1和VD3反向偏置截止。电流通路为：
B→VD2→RL→VD4→A。 （3）无论输入电压是正半周还是负半周，通过负载RL的电流方向始终
是从上向下的，波形如图12.1（b）所示。
4
12.1 整流电路
输出电压 UO
基本保持不变。
UO
RLIC
IC
IB
反之，若 UO 增大，经电路的调节作用，会使 UO自动减小，使输出电
压近似不变。
18
12.4.4 集成稳压器
集成稳压器是用半导体集成技术将串联型稳压电路的元件集成在 一个芯片上。
优点是性能稳定可靠，使用方便、价格低廉。 常用的有三端式集成稳压器，外形：
稳压电路有两种类型：
并联型Leabharlann 串联型图12.4 稳压电路结构示意图
15
12.4.1 稳压二极管
稳压二极管是一种能稳定电压的特殊二极管。
符号：
特性曲线：
稳压管稳压时工作在反向击穿区。 在反向击穿区，特性曲线很陡峭。
稳压管的工作范围是在 IZmin IZmax 之间。UZ 称为
稳定电压。
16
12.4.2 并联型稳压电路
通过改变晶闸管触发脉冲 uG的控制角 ， 以改变晶闸管的导通角度 ，从而控制 整流输出电压的大小 uo。
13
12.3 *晶闸管单相可控整流电路
单相桥式半控整流电路的输出电压
平均值为： 1 cos
Uo 2 0.9U2 = 0， = ，晶闸管处于全 导通状态，Uo = 0.9 U2。
负载两端电压的平均值与桥式整流电路同，U为o = 0.9U2
电感元件体积大，结构复杂，自身电阻也会引起直流电压和功率损 失。它适同于负载电流要求较大且负载变化大的场合。
10
SUCCESS
THANK YOU
2020/1/6
12.2.3 多级滤波电路
为得到更好的滤波效果，将电感滤波和电容滤波混合使用，构 成多级滤波电路。