第四节 整流、滤波电路《汽车电工电子基础》山东省（春季高考）车辆维修类 知识点讲解

山东省（春季高考）车辆维修类 知识点讲解 第四节 整流、滤波电路 【考情分析】 整流、滤波电路是汽车电工电子直流供电系统的核心必考考点，是汽车蓄电池充电、车载电器直流供电、电控单元电源模块的基础电路，属于二极管知识的综合应用，也是春季高考车辆维修类的高频基础重难点。考查核心聚焦于单相半波、全波、桥式整流电路的结构、工作原理、输出电压特性，电容滤波、电感滤波的电路形式、滤波效果及适用场景，以及整流滤波电路在汽车发电机整流器、车载电源适配器、蓄电池充电电路中的实际应用与故障分析。备考关键在于熟记不同整流电路的组成与输出特点、滤波电路的元件作用与适配场景，掌握汽车整流滤波电路的实际工作逻辑，能结合电路故障判断输出电压异常的成因。 学习目标 1 掌握整流电路的核心作用，能区分单相半波、全波、桥式整流电路的结构，识别电路中的二极管、变压器等核心元件。 2 掌握整流电路的工作原理，熟记其输出电压的平均值计算公式，能判断不同整流电路的输出波形特征。 3 掌握滤波电路的核心作用，理解电容滤波、电感滤波的工作原理，能区分两种滤波电路的结构与适用场景。 4 掌握汽车常用的桥式整流、电容滤波电路的工作特性，理解其在汽车发电机、车载电源中的应用原理。 【例1】汽车发电机的整流电路普遍采用的形式是（ ） A. 单相半波整流 B. 单相全波整流 C. 单相桥式整流 D. 电感整流 【分析】此题考查汽车常用整流电路形式。单相桥式整流电路具有输出电压高、波形脉动小、二极管利用率高的特点，且无需中心抽头变压器，结构更简洁，适配汽车发电机的直流供电需求，是汽车领域应用最广泛的整流电路；半波整流输出脉动大、电压低，全波整流需要中心抽头变压器，电感并非整流电路形式，因此 A、B、D 均不符合汽车实际应用。 【例2】单相半波整流电路中，若输入交流电压的有效值为 U2，其输出直流电压的平均值约为（ ） A. 0.45U2 B. 0.9U2 C. 1.2U2 D. U2 【分析】此题考查整流电路输出电压计算，是高考基础考点。单相半波整流电路仅在交流电压的半个周期有电流输出，波形脉动大，输出直流电压平均值为0.45U2；0.9U2是单相桥式、全波整流电路的输出平均值，1.2U2是桥式整流+电容滤波的输出平均值，因此 B、C、D 均对应错误电路的电压特性。 【例3】汽车车载电源中，整流电路后串联电容滤波电路，其核心作用是（ ） A. 将直流电压转换为交流电压 B. 减小输出直流电压的脉动程度，使电压更平稳 C. 提高交流输入电压的幅值 D. 防止电路中二极管被击穿 【分析】此题考查滤波电路的核心作用。整流电路输出的是脉动直流电压，并非纯直流，无法直接为汽车电控单元、车载电器供电；电容滤波电路利用电容的充放电特性，在电压上升时充电、电压下降时放电，补充输出电压，减小电压脉动，使输出更接近纯直流；A 是逆变电路的作用，C 并非滤波电路功能，D 是稳压管的作用，均与电容滤波无关。 【例4】单相桥式整流电路中，若其中一个整流二极管开路，电路的工作状态将变为（ ） A. 仍为桥式整流，输出电压不变 B.无电压输出，电路停止工作 C. 电路短路，二极管全部烧毁 D. 单相半波整流，输出电压降低 【分析】此题考查整流电路的故障分析。单相桥式整流电路由 4 个二极管组成，两两导通完成全周期整流；若一个二极管开路，电路仅能在半个周期有电流输出，等效为单相半波整流电路，输出直流电压平均值从 0.9U2降至 0.45U2，电压大幅降低；该故障不会造成电路短路，也不会完全无输出，因此 A、B、C 均错误。 【例5】下列关于电容滤波电路的适用场景，说法正确的是（ ） A. 适用于负载电流大、变化频繁的电路 B. 适用于负载电流小、要求电压平稳的电路 C. 仅适用于半波整流电路，不适用于桥式整流电路 D. 适用于汽车大电流电机驱动电路 【分析】此题考查滤波电路的适配场景。电容滤波的滤波效果与负载相关，空载/轻载时滤波效果好，输出电压平稳且幅值高；负载电流大时，电容充放电速度快，滤波效果大幅下降，因此适用于小电流、电压平稳要求高的电路；电感滤波才适用于大电流电路，且电容滤波可适配半波、桥式等所有整流电路，因此 A、C、D 均错误。 【答案】 CABDB 【高考题实战】 1.（2016年高考）单相桥式整流电路中，电源变压器次级绕组电压有效值为20V，测得负载两端电压为9V，则该电路发生的故障是（ ）A.一只二极管开路  B.一只二极管接反 C.负载开路  D.相邻两只二极管接反 2.（2015年高考）如图所示是汽车发电机整流电路图和定子绕组输出电压波形图，用电设备R=20Ω。看懂电路图，回答下列问题： (1)汽车发电机整流电路是半波整流还是全波整流? (2)根据(b)图所示电压波形图分析，在虚线表示的t1时刻哪几个二极管处于导通状态? (3)若发电机输出电压U为14V，计算用电设备上电流I和功率P。 【答案】1、A 2、（1）全波整流 （2）VD1、VD5 （3） 【模拟演练】 1.整流电路的核心作用是（ ） A. 将交流电压转换为脉动直流电压 B. 将直流电压转换为交流电压 C. 减小电压脉动，使电压更平稳 D. 稳定输出电压，防止电压波动 答案：A 2.单相全波整流电路与单相桥式整流电路相比，输出直流电压平均值（ ） A. 前者更高 B. 后者更高 C. 两者相等 D. 无法比较 答案：C 3.汽车整流滤波电路中，滤波电容通常并联在整流电路的输出端，其正极应接（ ） A. 整流二极管的负极 B. 整流二极管的正极 C. 汽车搭铁端 D. 变压器次级绕组 答案：A 4.单相桥式整流与电容滤波电路，空载时输出直流电压平均值约为（ ） A. 0.45U2 B. 0.9U2 C. 1.2U2 D. 2U2 答案：C 5.下列关于电感滤波电路的特点，说法正确的是（ ） A. 负载电流变化时，滤波效果好 B. 输出电压幅值高 C. 电路结构复杂，成本高 D. 适用于小电流负载电路 答案：A 6.汽车发电机整流电路中的二极管，主要起（ ）作用 A. 滤波 B. 整流 C. 稳压 D. 放大 答案：B 7.单相半波整流电路中，整流二极管承受的最高反向电压为（ ） A. U2 B. U2 C. 2U2 D. 0.45U2 答案：B 8.图所示各电路，能起滤波作用的是（ ） 【答案】D 9.把一个标有“220V，100W”的白炽灯和一只二极管串联后接到220V的交流电源上，试求流过白炽灯的电流平均值及白炽灯消耗的功率。 10单相桥式整流电容滤波电路如图所示，变压器一次侧电压u1=220 sin314tV，若负载两端电压UL=24V,IL＝100mA。（1）求变压器的变比；（2）选整流二极管；（3）选择滤波电容的容量。 【答案】1-5 ACACA 6-8 BBD 9.白炽灯的电阻RL===484Ω 则流过白炽灯电流的平均值I===0.2A 白炽灯消耗的功率P==W=20.25W 10.（1）UL=1.2U2,U2===20V,K===11; （2）由IL=100mA可得：通过每只二极管的平均电流为：50mA 每只二极管承受的反向电压峰值为：U2=×20=28.28V 所选二极管的参数为：URM≥28.28VIF≥50mA （3）确定滤波电容的容量及额定电压：RL===240Ω 由RLC>(35）得：C>(35)=(35） F，所以：C≥200μF,UN≥30V 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $