项目五 模块3半波整流、电容滤波、稳压管稳压电路的安装调试与测量（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2023）

项目五 电了电路安装调试与测量 模块三：半波整流、电容滤 波、稳压管稳压电路的安装 调试与测量 将交流电转变为直流电的过程称为整流，实现这一过程的电 路称为整流电路。在小功率整流电路中，交流电源通常是单 相的，采用单相整流电路。单湘整流电路有单相半波整流电 路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路。在大功率电路 和电力电路中采用三相整流电路。 变压 楚藏 浅波 稳压 直流稳压电源的功能就是把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压。 一、单相半波整流电路 (一)电路构成 U2 (二)工作过程 设变压器的二次电压为u2=Umsinot。u2在正半周时，Va>Vb. 二极管D导通，忽略管压降，则负载电压等于变压器的二次电 压；u2在负半周时，V<Vb,二极管D截止，负载电压等于 零，二极管承受反向电压而截止，二极管两端的电压等于变 压器的二次电压。 (三)负载上的直流电压和电流的计算 整流后是一个单向脉动电压，常用一个周期的平均值表示。 经数学推导，单湘半波整流电压的平均值和流过负载的直流 电流平均值为：U0=0.45U2 Io=Uo/Ro=0.45 U2/RL (四)整流二极管的电流和最高反向电压的计算 因二极管与负载电阻串联，所以二极管流过的电流等于负载 电阻电流：Id=IO=0.45U2/RL。 二极管上的最高反向电压是交流电压的峰值：【= 选择二极管时，最大整流电流应大于实际电流I0,最高反向 电压应大于实际交流电压的峰值UDRM。 二、电容波波电路 D 一非 uo-ug 0 20 ot 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流。既有直流成 份又有交流成份。 滤波原理：滤波电路利用储能元件电容两端的电压（或通过电 感中的电流)不能突变的特性，滤掉整流电路输出电压中的交 流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 方法：将电容与负载RL并联（或将电感与负载RL串联）。 (一)电路构成与工作过程 1、电路构成：如图所示，整流变压器、二极管、电解电容和 负载电阻。 2、工作过程：见图所示。假设电源电压从原点零开始，电容 电压也从零开始，则uC随u的增加同步增加，一直到电源的峰 值，同时u0=UC=U,此时电流同时向电容和负载两路流过，总结 为：U>uC时，二极管导通，电源在给负载RL供电的同时也给 电容充电。当电源电压从峰值开始下降，此时山<uC,二极管 截止，电容通过负载RL放电，uC按指数规律下降，uO=uC。到 下一个正半周，二极管再次导通充电，负半周时二极管截止， 电容再次放电，以后按照同样的规律反复进行，电容两端的电 压即为输出电压。从图中看出，脉动输出电压脉动成分大为减 小，达到滤波目的。二极管承受的最高反向电压为 Um =20 (二)输出电压的估算 输出电压的脉动程度和平均值UO与放电时间常数τ=RLC有 关，T越大则电容器放电越慢同时输出电压的平均值U0越大 ，波形越平滑。为了得到比较平直的输出电压近似估算取： U0=1.2U(用于桥式、全波电路)，U0=1.0U(用于半波电 路)；特别注意，当负载RL开路时则，U@ (三)电容滤波的缺点 1、直流电源的外特性较差：好的电源外特性应该是输出电 压不随输出电流变化而变化。但由于电容滤波电路输出电压 的大小与时间常数τ=RLC有关，当电容C确定不变的情况下 ,输出直流电压的大小取决于负载电阻，随着负载电流增大 (负载电阻的减小)输出电压会逐渐下降，对单相桥式整流 电容滤波电路来说，输出电压最小不低于09U。 2、二极管的导通时间短，电流冲击大。 总之，采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即 带负载能力较差，因此电容波波适合于要求输出电压较高、 负载电流较小且负载变化较小的场合。