中职高一劳保版《电工电子技术（任务驱动型）》模块二模拟电路技术 任务1 整流器设计与装调 课件

任务1 整流器设计与装调 任务2 三极管放大电路设计与装调 任务3 集成运算放大电路设计与装调 任务4 功率放大电路设计与装调 模块二 模拟电路技术 1、能识别二极管，判断其类型，并能用万用表检测二极管的好坏； 2、能正确选择二极管、电容等元件； 3、能对整流器电路进行装调与检修。 任务1 整流器设计与装调 模块二 模拟电路技术 任务提出 日常使用的手机、电视机等离不开电子技术设备，不能由交流电源直接提供电源，它们需要的是电压大小不同而又非常稳定的直流电压，所以就需要将交流电网220V的电压变换成直流电压才能供上述电子设备使用。这个把将交流电变为脉动直流电的过程称为整流。 任务分析 整流器就是能将交流电变成直流电的一种装置。将交流电转化为直流电的最简单的方法就是整流，而导体二极管可以方便的实现这一目标。而滤波最常见的方法就是用滤波元件如电容或者电感来进行滤波。所以本任务主要就是要能设计一能实现降压、整流和滤波的完整电路，满足输出12V直流电压的设计要求。 模块二 模拟电路技术 相关知识 一、二极管元件 1．半导体基础知识 导体：一般为金属，金属中有大量的自由电子，在电场的作用下，自由电子能定向移动，这就形成电流。 绝缘体：橡胶、塑料、陶瓷、云母等，这些材料中几乎没有自由电子。 半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间，如硅Si,锗Ge,磷化铟InP等。 N型半导体：在本征半导体中，掺入5价元素（如砷），多子为自由电子。 P型半导体：在本征半导体中，掺入3价元素 ，多子为空穴。 模块二 模拟电路技术 2．PN结的形成 通过现代工艺，把一块本征半导体的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体，于是这两种半导体的交界处就会形成一个具有特殊性能的薄层，称为P—N结。PN结具有单向导电性，是构成各种半导体器件的核心部分。 3．二极管内部结构 半导体二极管是由一个PN结加上引线和管壳构成的。它们都有两个电极，接在P区的引出线为正极（或阳极），接在N区的引出线为负极（或阴极）。 模块二 模拟电路技术 图2-1-6 二极管的结构、符号及外形 4．二极管电路特性 二极管最重要的性质是：它具有单向导电性，即正向导通，反向截止。 图2-1-7 二极管伏安特性曲线 模块二 模拟电路技术 二、桥式整流电路 1．桥式整流基本构成 图2-1-9 桥式整流电路 模块二 模拟电路技术 2．桥式整流电压波形 输入电压波形图 (b) 输出电压波形图 (c) 流过二极管的电流波形图 (d) 二极管承受的反向电压波形图 图2-1-10 单相桥式整流电路 模块二 模拟电路技术 三、滤波电路 1、桥式整流电压波形 利用整流电路得到的直流电压和电流，由于其脉动性较大，只适用于如电解、电镀、充电等对电压平滑性要求不高的场合，不适用于如电子仪器、自动控制装置及音像设备等对电压平滑性要求较高的负载电路。因此，可在整流电路的后面增加滤波电路，通过滤波作用，将脉动的直流电变为平滑的直流电供负载使用。 2、滤波电路的组成和原理 滤波电路主要由储能元件组成。 可分为电容滤波、电感滤波和复式滤波等不同电路。 模块二 模拟电路技术 图2-1-11 桥式整流电容滤波电路 滤波电路由电容器C组成，利用电容器能储存电能功能和在电流有界的情况下，电容器两端的电压不能突变的特点，能使脉动的直流电变为平滑的直流电。 模块二 模拟电路技术 3、滤波输出电压值确定 根据经验，一般桥式和全波整流电路的整流器的输出电压取值如下： UO≈1.2U2 （2-1-7） 注意：当桥式整流电容滤波电路负载开路时，UO≈1.4U2。 图2-1-12 带载时桥式整流滤波电路输出电压波形图 模块二 模拟电路技术 四、整流器中元件选择原则 1、整流二极管的选择 正向平均电流为： （2-1-8） 最大反向工作电压为： （2-2-9) 电容滤波电路中，在接通电源的瞬间，C两端电压为零，充电电流很大，使二极管受到电流冲击，容易损坏。所以，在选择整流二极管时，要留有足够的电流裕量。 模块二 模拟电路技术 2．电容的选择 滤波电容C的大小取决于放电回路的时间常数，RLC愈大，输出电压脉动就愈小。通常取RLC为脉动电压中最低次谐波周期的（3～5）倍，即： 桥式和全波整流电容滤波电路 半波整流电容滤波