第9课 二极管及其应用（教案）-《电工电子技术基础与应用》同步教学（航空工业出版社）

课题 二极管及其应用（二）——认识整流滤波电路 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： （1）掌握整流电路、滤波电路、稳压管稳压电路的结构和工作原理 （2）能够正确调试整流滤波电路 素质目标： （1）树立新时代社会主义青年的历史使命感和社会责任感 （2）坚定实现中华民族伟大复兴的中国梦的理想信念 教学重难点 教学重点：掌握整流电路、滤波电路、稳压管稳压电路的结构和工作原理 教学难点：正确调试整流滤波电路 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学过程 主要教学内容及步骤 课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——调试整流滤波电路”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解整流滤波电路的相关知识 【学生】完成课前任务 考勤 【学生】班干部报请假人员及原因 任务导入 【教师】提出以下问题： 整流滤波电路有什么作用？其工作原理是什么？ 【学生】思考、举手回答 传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍整流电路和滤波电路的相关内容 4.2.1 整流电路 整流电路是指将交流电变换为直流电的电路，它利用二极管的单向导电性，使交流电周期性地导通和截止，从而使负载得到单方向脉动的直流电。 根据交流电源相数的不同，整流电路可分为单相整流电路和三相整流电路两种，其中最为常用的是功率较小的单相整流电路。根据整流电压波形的不同，单相整流电路可分为单相半波整流电路和单相全波整流电路两种，下面分别进行介绍。 1．单相半波整流电路 1）工作原理 ✈【教师】通过多媒体展示“单相半波整流电路”图片（详见教材），并进行讲解 单相半波整流电路主要由电源变压器T、整流二极管VD和负载组成。其中，电源变压器的一次电压为，二次电压为，这两个电压均为正弦交流电压。 设，当在正半周时，VD正向导通，此时有电流通过负载，若忽略VD的电压降，则两端的电压等于电源变压器的二次电压，即，两者的电压波形相同；当在负半周时，VD反向截止，上无电流通过，输出电压，此时全部加在VD的两端。 单相半波整流电路的电压波形，其中为单方向的脉动电压，且仅获得的正半部分。 2）性能参数 单相半波整流电路的主要性能参数为负载上的直流电压和直流电流。负载上的直流电压是指一个周期内输出电压的平均值，即 （4-1） 负载上的直流电流为 （4-2） 3）整流二极管的选择 整流二极管一般应根据最大整流电流和最大反向工作电压来选择。在单相半波整流电路中，整流二极管的最大整流电流与通过负载的直流电流相等，即 （4-3） 整流二极管截止时所承受的最大反向工作电压与电源变压器二次电压的最大值相等，即 （4-4） 【经验传承】 一般情况下，电网电压允许在其额定值的范围内波动，因此在选择整流二极管时，最大整流电流和最大反向工作电压应留有至少的裕量，以保证整流二极管能够安全工作。 单相半波整流电路虽然结构简单、元件较少，但由于效率较低、输出电压较低且脉动较大，因此只适用于整流电流较小，并且对电压脉动要求不高的场合。 2．单相桥式整流电路 ✈【教师】通过多媒体展示“单相桥式整流电路”图片（详见教材），并进行讲解 单相桥式整流电路是直流稳压电源中最常用的一种单相全波整流电路，它由四个整流二极管组成，其中，四个整流二极管接成了桥式；四个顶点中，两个整流二极管相同极性接在一起的一对顶点接向直流负载，两个整流二极管不同极性接在一起的一对顶点接向交流电源。 1）工作原理 在单相桥式整流电路中，当在正半周时，A点电位高于B点电位，整流二极管、正向导通，整流二极管、反向截止，电流的路径为A→→→→B。当在负半周时，B点电位高于A点电位，整流二极管、正向导通，整流二极管、反向截止，电流的路径为B→→→→A。 ✈【教师】通过多媒体展示“单相桥式整流电路的输出波形”图片（详见教材），并进行讲解 由于、和、两对整流二极管交替正向导通，因此负载在的整个周期内都有电流通过，而且方向不变。 2）性能参数 与单相半波整流电路一样，单相桥式整流电路的主要性能参数也是负载上的直流电压和直流电流。 负载上的直流电压为 （4-