单元九 直流稳压电源电子教案 电工与电子技术 中职 高三 工信版

单元九：直流稳压电源 教学目标 知识目标： · 理解直流稳压电源的组成； · 掌握单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式整流电路组成和工作原理； · 掌握电容滤波电路原理； · 掌握稳压二极管稳压电路的组成与工作原理，了解串联型稳压电路与工作原理； · 掌握三端集成稳压电路的应用。 能力目标： 了解直流电路的基本组成及功能、电路的物理量、电路的基本状态等知识内容，初步认识直流电路中的各类元器件，掌握两种实际电源的互相转换的方法；复杂直流电路的分析方法。 素质目标： 培养学生接受电工术语能力；自主学习新知识能力；制定学习计划的方法能力；解决实际问题的工作能力。 教学重点 直流电路的基本组成及功能；电路的基本物理量；电路的基本状态；电路元件的伏安特性复杂电路的分析方法 教学难点 两种实际电源（电压源与电流源）等效变换，复杂电路的分析方法 教学手段 实物演示；教学板书；电子课件 教学学时 10H 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 任务一 整流电路的研究 （一）单相半波整流电路 纯电阻负载的单相半波整流电路。 由于该电路中的二极管只在交流电的半个周期内导通，并有电流流过负载，故称为单相半波整流电路。 (a) (b) 半波整流电路整流输出电压平均值为 （9-1） 整流输出的平均电流 （9-2） 二极管的平均电流 二极管承受的最大反向电压 （9-3） （二）单相全波整流电路 全波整流电路由一个带中间抽头的变压器和两个二极管组成。 (a) (b) 由输出波形可以看出，全波输出波形面积为半波的两倍，故整流输出电压平均值 （9-4） 整流输出电流的平均值 （9-5） 二极管承受的最大反向电压 （9-6） 流过每个管子的平均电流为输出电流的一半，即 （三）单相桥式整流电路 单相桥式整流电路是由四个二极管接成的桥式电路。 图9-4 单相桥式整流电路 桥式整流电路的参数与全波电路部分相同，即 图9-5 桥式整流电路波形图 二极管截止时承受的最大反向电压为 任务二 滤波电路的研究 整流电路的输出的电压（电流）都是脉动的，其中既有交流成分又有直流成分。这样的脉动电压在多数电子设备中不能满足要求，因此需要经滤波电路滤掉其中的交流成分，得到较平稳的直流。常用的滤波元件有电容和电感，常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和型滤波。 1.工作原理 图9-6为单相桥式整流电容滤波电路。在整流电路的输出端，与负载并联一个电容量较大的电容器C，利用电容器C的充放电作用（即二极管导通时电容器C充电，二极管截止时电容器C对负载电阻放电），从而使负载的电压和电流趋于平滑。 图9-6 单相桥式整流电容滤波电路 图9-7是电容滤波波形图，图9-7（a）为变压器二次侧电压的形；图9-7（b）是未接电容C时负载上的电压的波形，电容器两端电压即为输出电压，其波形如图9-7（c）所示。由图可见，与未并联C时相比输出电压的脉动程度大为减小，而且输出电压平均值提高了。愈大，电容放电愈慢，脉动愈小，当负载开路时，，，即。 图9-7 电容滤波波形图 2.电容滤波的特点 （1）二极管导电角<，这是由于电容上的电压对二极管来说是反向电压，因此只有>时，才有一对二极管导通。所以通过二极管的电流是周期性的脉冲电流。通常C愈大，冲击电流也愈大。图9-7（d）所示为二极管中电流波形。选择二极管时，其整流电流值应选得大一些，以保证安全。 （2）通过二极管的电流虽然是脉冲波形，但由于电容C的放电，使通过负载电阻的电流是较平滑的直流电流，因而输出电压脉动程度减小，平均值提高。负载上直流电压平均值及其平滑程度与放电时间常数有关，愈大，放电愈慢，输出电压平均值愈大，波形愈平滑。一般取