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四川省(对口招生)《电子技术基础与技能》
易错题精讲
易错点三 整流电路
例1 对于半波整流电路,整流二极管承受的最大反向电压近似等于变压器副边电压有效值的 ( )
A.1倍 B.倍 C.2倍 D.2倍
【错解】D
【错因】对整流电路相关参数未掌握。
【正解】B
【解析】半波整流电路的整流二极管承受的最大反向电压等于变压器副边电压的最大值,即。
【避错攻略】
1、 单相半波整流电路
1. 电路组成
电源变压器、整流二极管、负载电阻 RL。
2. 工作原理
交流输入正半周:变压器次级上端为正、下端为负,二极管正向导通,电流流过负载 RL,负载两端获得正向电压。
交流输入负半周:变压器次级上端为负、下端为正,二极管反向截止,回路无电流,负载电压为 0。
效果:仅交流电半个周期有电流通过负载,输出单向脉动直流
3. 关键波形
输入波形:标准正弦交流电;
输出负载电压波形:正弦波正半周保留、负半周削除,间断脉动波形。
4. 基础计算公式
设变压器副边有效值为
负载平均电压:
负载平均电流:
二极管承受最大反向电压:
二极管平均电流:等于负载平均电流
5. 电路优缺点
优点:结构简单、元件少;
缺点:输出电压脉动大、变压器利用率低,仅适用于小电流简易供电场景。
二、单相桥式整流电路
1. 电路组成
电源变压器、4 只整流二极管(桥式连接)、负载电阻 RL。四只二极管分为两组,交替导通。
2. 工作原理
交流正半周:变压器次级上端正、下端负,二极管 D1、D3 导通,D2、D4 截止,电流沿 D1→RL→D3 形成回路,负载获得正向电压。
交流负半周:变压器次级上端负、下端正,二极管 D2、D4 导通,D1、D3 截止,电流沿 D2→RL→D4 形成回路,负载电流方向不变。
效果:交流电正负半周均有同向电流流过负载,输出连续脉动直流。
3. 关键波形
输入:正弦交流电;
输出负载电压波形:正弦波正负半周全部翻转至正半轴,脉动频率为输入交流电 2 倍,波形更平滑。
输入电压波形
输出电压波形
4. 基础计算公式
设变压器副边有效值为
负载平均电压:
负载平均电流:
二极管承受最大反向电压:
单只二极管平均电流:负载电流一半
5. 电路优缺点
优点:输出电压高、脉动更小、变压器利用率高,是工业、家电最常用整流电路;
缺点:需要 4 只二极管,电路元件数量多于半波整流。
三、两类整流电路对比总结
对比项目
单相半波整流
单相桥式整流
负载平均电压
二极管平均电流
二极管反向峰值电压
输出脉动程度
脉动大
脉动小
变压器利用率
低
高
二极管数量
1 只
4 只
1. (24单招)电路如图1所示,输入正弦交流电压v时,输出电压VL的平均值为9V,则变压器二次侧电压v2的有效值是多少。( )
图1
A. 4V B. 9V C. 10V D. 20V
【答案】D
【解析】该电路为单相半波整流电路,仅 1 只二极管。半波整流负载平均电压(直流平均值): —— 负载平均电压,题目给出 —— 变压器副边交流有效值。,答案:D. 20V
2.单相正弦交流电通过半波整流电路后输出的波形是( )
A.正弦交流电 B.脉动直流电 C.稳恒直流电 D.矩形波
【答案】B
【解析】输入是正弦交流电,经过半波整流后,输出波形为每隔半个周期出现一个正弦波脉冲,其余时间为零。这种电流方向不变(单向),但大小随时间脉动的电流,称为脉动直流电。A. 正弦交流电: 方向周期性改变,不符。B. 脉动直流电: 方向不变,大小脉动,符合。C. 稳恒直流电: 大小方向均不变,不符。D. 矩形波: 波形为矩形,不符。答案:B。
3.已知某整流电路的输入电压为10V,负载上的输出电压约为4.5V,则电路的形式为( )
A.半波整流 B.桥式整流 C.桥式整流滤波 D.半波整流滤波
【答案】A
【解析】这正好符合半波整流电路(无滤波)的输出特性。
A. 半波整流: ,符合。
B. 桥式整流: ,不符。
C. 桥式整流滤波: ,不符。
D. 半波整流滤波: 输出电压会高于 ,通常达不到 这个特定比例(滤波后电压会升高)。因此,该电路为半波整流。答案:A
1.在单相半波整流电路中,若变压器次级电压sin wtV,,则整流管所承受的最大反向电压为 ( )
A.10V B.20V C.20V D.10 V
【答案】A
【解析】已知次级电压表达式为 。由此可知,电压的有效值 ,最大值(峰值) 。在单相半波整流电路中,当二极管截止(承受反向电压)时,它两端承受的反向电压即为变压器次级电压的负半周。此时,二极管承受的最大反向电压 等于次级电压的峰值 。。A. : 正确,为峰值。答案:A
2.在单相桥式整流电路中,输出电压的平均值Vo与变压器二次侧电压的有效值V2的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在单相桥式整流电路中,V0=0.9V2。
3.已知某整流电路输入交流电压的有效值为20V,负载上的输出电压平均值约为18V,则电路的形式为 ( )
A.半波整流 B.桥式整流 C.桥式整流滤波 D.半波整流滤波
【答案】B
【解析】交流输入有效值 ,输出平均电压
各电路空载 / 带载理论输出:单相半波整流(无滤波): → A 错
单相桥式整流(无滤波): → 刚好匹配题目 18V
桥式整流带电容滤波(带负载): → C 错
半波整流滤波:输出高于 9V、远大于 18V 不可能 → D 错。答案:B
4.(判断题)在单相桥式整流电路中,若某一只整流二极管接反了,则输出不仅无波形,变压器或者整流管还可能烧毁。 ( )
【答案】√
【解析】单相桥式整流四只二极管,若单只二极管极性接反:交流半个周期内,两只二极管同时正向导通,变压器副边绕组被二极管直接短路,短路电流极大,会烧毁二极管与电源变压器。输出无正常直流波形。结论:√
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