1.2 单相整流电路的装调与分析（下）（教案）《电子基本电路装调与分析》上好课(高教版)

《电子基本电路装调与分析》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 1.2单相整流电路的装调与分析（下） 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 二、设计意图 学情分析 本节课授课对象为电工相关专业学生，学生已经掌握二极管单向导电特性，完成单相半波整流电路的装调与分析，能够识别二极管极性、使用万用表检测元器件。但学生对桥式整流电路4只二极管的导通组合逻辑理解不足，容易混淆半波、桥式两种整流电路输出电压参数，分不清两组二极管交替导通的电流回路。学生抽象逻辑能力一般，对桥式电路正负半周电流路径容易混淆；实操时容易出现二极管极性接反、桥路接线错误。课堂结合原理图、波形图、实物演示简化理论，通过选择、判断习题巩固知识点，分层讲解重难点，兼顾基础薄弱与接受能力较强的学生，树立电工安全实操意识。 背景分析 单相桥式整流电路克服半波整流输出脉动大、变压器利用率低的缺点，是小功率直流电源最常用电路，广泛应用于各类电器电源内部。本课涵盖桥式整流电路原理、参数计算、实物装调、故障检测内容，与半波整流形成对比，贴合电工专业岗位实操学习需求。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 1.严格遵守电工实训安全规范，树立严谨规范的电路装调作业意识。 2.养成电路故障排查严谨思维，体会电路优化改进的工程思想，培养工匠精神。 1.明晰单相桥式整流电路组成，理解桥式整流电路工作原理。 2.掌握桥式整流输出电压、二极管反向耐压、二极管电流计算公式，会对比半波、桥式两类电路性能。 1.能够分析单相桥式整流正负半周二极管导通回路与电压波形。 2.能够完成单相桥式整流电路实物装调。 学习任务 描述 1.回顾单相半波整流电路，学习单相桥式整流电路组成，掌握正负半周工作过程。 2.熟记桥式整流核心参数公式，完成参数计算，对比半波、桥式整流电路优缺点 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 1.单相桥式整流电路的组成与工作原理。 2.单相桥式整流输出电压平均值、二极管反向最高电压计算。 教学难点 1.理解桥式整流不同半周两组二极管交替导通的电流回路。 2.单相桥式整流电路典型故障分析与排查。 教学难点突破方法 1.借助原理图、波形示意图，标注电流流向，直观展示两组二极管交替导通过程。 2.分组实操，设置故障模拟练习，对比正常、故障状态测量数据。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电子基本电路装调与分析》，主编：崔陵 姚忠杰；高等教育出版社。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入（2分钟） [引入主题]（2分钟） 上一节课我们学习了单相半波整流电路，它可以把交流电转换成单向脉动直流电，但是半波整流只利用交流半个周期，电压脉动大，变压器利用率低。实际电器电源很少直接使用半波整流。那如何改进电路，充分利用交流电正负两个半周？今天我们学习单相桥式整流电路的装调与分析。 1.复习提问单相半波整流输出电压、反向耐压计算公式。 2.出示半波整流输出波形图，点出半波整流电路存在的缺点。 3.抛出工程改进问题，引发学生思考探究。 1.回顾旧知识，回答半波整流相关问题。 2.观察半波整流电压波形，思考电路不足。 3.带着问题进入新课学习。 1.复习旧知，搭建新旧知识衔接桥梁。 2.提出工程实际问题，激发课堂学习兴趣。 3.让学生理解桥式整流电路出现的意义。 探索 新知（20分钟） 一、单相桥式整流电路识读与装调 1.电路组成：输入220V、50Hz工频交流电，通过电源变压器T降压后与4个整流二极管VD1~VD4、直流负载RL、发光二极管LED组成回路。四只二极管接成电桥形式，称作桥式整流电路。 2.识读PCB图与实物图：桥式整流部分在直流稳压电源PCB板上的位置，通过加焊整流二极管组成实物电路。 3.元器件识别与检测：对照元器件清单逐一识别，检测整流二极管正向压降、反向测试、极性判断。 4.装调步骤：第一步完成整流二极管成形操作；第二步逐一在PCB上焊接；第三步修剪引脚；第四步质量检查，目检极性及焊点，万用表测电源与地之间电阻确认无短路。 5.参数测量：调整自耦变压器输出+12V，示波器CH1测输入u2波形，CH2测输出uO波形，万用表测量输出电压值。 1.绘制桥式整流原理图，标注4只二极管编号，讲解元器件连接规则。 2.实物演示面包板接线，着重强调二极管极性，强调通电前检查接线的安全要求。 3.示范万用表、示波器测量操作，讲解读数方法。 1.识别桥式整流电路结构，记录4只二极管桥路连接方式。 2.识记桥式整流接线要点，牢记万用表、示波器测量规范。 3.跟随教师完成元器件检测，记录检测结果。 1.依托原理图、实物图理清桥式整流电路结构，落实知识目标。 2.搭建理论通向实操的知识框架，夯实专业实操技能。 3.强化电工安全操作观念。 学 习 新 知（20分钟） 二、单相桥式整流电路分析 1.现象引入：整流前是完整正弦波，整流后输出两个同方向半波，整个周期都有输出。 2.正半周工作过程：u1正半周，A点电位高于B点，VD1、VD3正向导通，VD2、VD4反向截止。电流路径A端→VD1→RL→VD3→B端，负载获得上正下负电压，忽略正向压降uO=u2。 3.负半周工作过程：u1负半周，B点电位高于A点，VD2、VD4正向导通，VD1、VD3反向截止。电流路径B端→VD2→RL→VD4→A端，负载获得上正下负电压，忽略正向压降uO=u2。 4.结论：输入正弦交流电正、负半周分别用两组二极管交替导通，桥式整流是全波整流。 5.参数估算：负载直流平均电压UO=0.9U2；负载平均电流IO=UO/RL=0.9U2/RL；流过二极管电流ID=0.5IO；二极管最高反向工作电压URM=√2U2。 6.二极管选型：最大整流电流IFM≥ID=0.5IO=0.45U2/RL；最高反向工作电压URM≥√2U2。 7.例题：机床LED照明灯5W/12V，桥式整流电路二极管选型。计算得U2≈13.33V，ID≈0.21A，URM≈18.85V，可选2CZ53A型整流二极管。 8.半波与桥式整流对比：半波UO=0.45U2、ID=IO、电路简单脉动大；桥式UO=0.9U2、ID=0.5IO、输出平稳变压器利用率高。 1.分别演示正半周、负半周电流流向，展示桥式整流输出电压波形。 2.推导核心公式，列表对比单相半波、单相桥式整流各项性能。 3.讲解例题计算过程，强调选型原则。 1.记录两组二极管交替导通工作过程，对比半波与桥式整流波形差异。 2.记录计算公式，跟随教师完成课堂例题计算。 3.小组讨论桥式整流典型故障现象，完成课堂习题。 1.依托原理图、波形图理清桥式整流完整工作逻辑，落实知识目标。 2.对比半波整流，加深学生对桥式整流优点的理解。 3.完成公式例题训练，为后续实操计算打下基础。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课系统学习单相桥式整流电路，掌握桥式整流电路结构，理解正负半周两组二极管交替导通的工作原理。记住桥式整流UO=0.9U2、ID=0.5IO、URM=√2U2核心公式，对比半波、桥式整流电路优缺点。熟悉桥式整流装调步骤，掌握二极管开路、接反、短路等典型故障现象。多数同学掌握基础理论，但二极管导通回路分辨、故障分析还需要课后巩固。课后完成课后作业，牢记电工实训安全规范。 布置下节课任务（1分钟） 布置下节课任务（1分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（1分钟） 1.简答题：简述单相桥式整流电路工作原理。 2.简述题：变压器副边电压有效值U2=12V，分别计算单相半波、单相桥式整流负载输出平均电压，二极管承受最高反向电压。 3.分析题：单相桥式整流电路，有一只二极管发生开路故障，分析输出会出现什么现象？一只二极管接反会带来哪些危害？ 板书 设计 标题：单相桥式整流电路的装调与分析 左侧板块 一、单相桥式整流电路基础 1.电路组成：变压器、4只二极管、负载RL 2.工作过程：正半周VD1、VD3导通；负半周VD2、VD4导通 3.特点：正负半周均向负载供电，输出脉动更小 中间板块 二、核心计算公式 1.单相半波整流：UO=0.45U2，URM=√2U2 2.单相桥式整流：UO=0.9U2，ID=0.5IO，URM=√2U2 右上板块 三、实物装调 1.四只二极管严格按照桥路极性接线 2.通电前核查接线；万用表直流档测量负载电压 右下板块 四、故障分析+实操规范 1.一只二极管开路→变成半波整流，输出电压降低 2.二极管接反→造成电源短路，烧毁器件 3.二极管短路→变压器短路损坏 4.实训规范：通电前检查接线，杜绝短路故障 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课围绕单相桥式整流电路开展教学，复习半波整流导入新课，利用原理图、波形图讲解电流流向，大部分学生可以掌握桥式整流基础原理。课堂仍存在不足：部分学生很难分清桥式整流二极管导通组合；实物接线训练时间有限，二极管极易接错；故障模拟演示不够充分。后续教学增加实物实操时长，增加故障模拟任务，加强两类整流电路对比计算题训练，反复强调电工实训安全，强化学生安全操作意识。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 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 $