12.1 整流电路、12.2 滤波电路 教学讲义 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理（高教版·第3版）《电工电子技术与技能》

12整流、滤波及稳压电路 【课题】 12.1整流电路 【教学目标】 描述单相桥式整流电路，解释其工作原理。 【教学重点】 桥式整流电路工作原理与输出波形。 【教学难点】 整流二极管承受反向电压大小的分析。 【教学过程】 【一、复习】 1.二极管工作原理。 2.直流电的定义（脉冲直流）。 【二、引入新课】 整流电路的作用是将交流电转换成直流电，供给需要直流电源工作的设备，桥式整流电 路是目前较流行的一种整流电路。 【三、讲授新课】 1.整流：将交流电变换成直流电的过程。完成这一变换的电路称为整流电路。 2.单相桥式整流电路：如图12.1所示。 (a)电路 (c)波形 MD 9 KBL402 (6》全桥外形 图12.」桥式整流电路及整流波形 电源变压器T: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R。 3.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：A→VD1→R→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→R→VD4→A。 (3)无论输入电压是正半周还是负半周，通过负载R的电流方向始终是从上向下的， 波形如图12.1(b)所示。 4.数学表达式： (1)输出电压 22,=0.9U (2)负载R:的电流 U (3)二极管的平均电流 D=12I (4)承受反向电压最大值 URM=2U2 [例12.1]某电气设备采用桥式整流电路整流，工作电压为6V,电流为25mA,试求 整流二极管参数。 [解】整流电路如图12.1(a)所示。由所需的电压和电流，可计算出负载电阻为 6 RL=- =60.0252=2402 变压器二次绕组电压为 h=6=6V=667v 0.90.9 二极管平均电流为 1D=121。=12×0.025A=0.0125A=12.5mA 二极管承受反向电压最大值为 URM=2U2=2×6.67V=9.4V 可选用反向耐压25V,正向电流0.1A以上的整流二极管。 【四、小结】 1.桥式整流电路每半个周期由对角线两只二极管导通，使负载上得到方向一致的脉动 电流。 2.输出电乐U,25:09G 3.二极管承受反向电压的最大值为√22即变压器二次电压也的最大值。 【五、习题】 一、是非题：1：二、选择题：1、2。 【课题】 12.2 滤波电路 【教学目标】 区分不同滤波电路的作用。 【教学重点】 1,电容滤波电路。 2.多级滤波电路。 【教学难点】 多级滤波电路。 【教学过程】 【一、复习】 桥式整流电路输出波形。 【二、引入新课】 滤波电路的作用是将单方向的脉冲电压、电流变换为平滑的电压、电流。 【三、讲授新课】 12.2.1电容滤波电路 1.电容滤波：整流电路输出端并联电容。电容滤波电路如图12.4所示。 +0 () b 图12.4桥式整流电容滤波电路 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 到最大值22后，？2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U。的平均 值增大。 只要选择合适的电容器容量C和负载电阻R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 0。=1.2U5 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。 12.2.2电感滤波电路 1,电感滤波：整流电路喻出端串联电感。电感滤波电路如图12.5所示。 图12.5桥式整流电感滤波电路 2.工作原理：输出电压的交流成分因其频率较高就大部分降落在线圈上，而其中的直 流成分由于其频率为零所以感抗为零，则降压在负载电阻两端。负载两端电压的平均值 U。=0.9U2 3.自身的电阻会引起直流电压损失和功率损耗。适用于负载电流要求较大且负载变化 大的场合。 12.2.3多级滤波电路 1.组成多级滤波电路。图12.6为π型滤波电路。 C. (a) (b) 图12.6元型滤波电路 2.电感、电容组成的π型滤波电路，如图12.6(a)所示。 3.电阻、电容组成的π型滤波电路，如图12.6(b)所示。 【四、小结】 1.滤波电路作用是消除直流电中的脉冲成分，改善其平滑性。 2.常见的滤波元件有电容和电感，其共同点是它们的电抗都是频率的函数。 【五、习题】 三、填空题：1。