全波整流滤波电路
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二极管全波整流滤波电路①下面分两部分介绍其工作原理,即桥式整流电路与滤波电路两部分。
首先,介绍桥式整流电路,其工作原理为如下:电路图图10.02(a)在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。
根据图10.02(a)的电路图可知:当正半周时二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。
单相桥式整流电路的波形图见图10.02(b)。
下面介绍滤波电路的工作原理:(1)滤波的基本概念滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L 应与负载串联。
经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
(2)电容滤波电路现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。
电容滤波电路如图10.06所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容C。
若电路处于正半周,二极管D1、D3导通,变压器次端电压v2给电容器C充电。
此时C相当于并联在v2上,所以输出波形同v2,是正弦形。
当v2到达90°时,v2开始下降。
先假设二极管关断,电容C就要以指数规律向负载RL放电。
指数放电起始点的放电速率很大。
在刚过90°时,正弦曲线下降的速率很慢。
所以刚过90°时二极管仍然导通。
在超过90°后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,当刚超过指数曲线起始放电速率时,二极管关断。
所以,在t1到t2时刻,二极管导电,C充电,v C=v L按正弦规律变化;t2到t3时刻二极管关断,v C=v L按指数曲线下降,放电时间常数为R L C。
通过以上分析画出波形图如下:②讨论C和RL的大小对输出电压的影响。
整流滤波电路工作原理
整流滤波电路是一种常见的电力电子结构,用于将交流电转换为直流电。
其工作原理是通过使用二极管进行整流,去除交流电信号的负半周,然后通过电容器进行滤波,去除残留的交流波动,最终得到稳定的直流电。
整流器的核心部件是二极管。
当输入为正半周时,二极管导通,电流通过,产生正向偏置电压。
这样,整流器将正半周的交流信号转换为正向的直流信号;当输入为负半周时,二极管截止,不导通,电流不通过。
因此,整流电路去除了负半周的交流信号。
在整流器输出后,接入电容器进行滤波。
电容器具有存储电荷和释放电流的特性。
当输入为正半周时,电容器充电并储存电荷;当输入为负半周时,电容器通过释放储存的电荷继续提供电流。
这样,电容器平滑输出,并去除了电流的纹波。
整流滤波电路可广泛应用于电源供应器等领域,用于将交流电转换为直流电并提供给电子元器件使用。
它的工作原理简单、高效,能够实现稳定的直流电输出。
整流滤波电路实验报告姓名:XXX 学号:5702112116 座号:11 时间:第六周星期4一、实验目的1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。
2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。
3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。
4、初步掌握示波器显示与测量的技能。
二、实验仪器示波器、6v交流电源、面包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、二极管*4、导线若干。
三、实验原理1、利用二极管的单向导电作用,可将交流电变为直流电。
常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。
2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C,构成电容滤波电路。
整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小,同时输出电压的平均值也增大了。
四、实验步骤1、连接好示波器,将信号输入线与6V交流电源连接,校准图形基准线。
2、如图,在面包板上连接好半波整流电路,将信号连接线与电阻并联。
3、如图,在面包板上连接好全波整流电路,将信号输入线与电阻连接。
4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将信号接入线与电容并联。
5、如图,选择470μF的电容,连接好整流滤波电路,将信号接入线与电阻并联。
改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω25Ω6、更换10μF的电容,改变电阻(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω 25Ω 五、数据处理1、当C 不变时,输出电压与电阻的关系。
输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下:avg)r m V V V (输+=又有i avg R C V ••=输89.2V )(r 所以当C 一定时,R 越大就越小)(r V avg越大输V2、当R 不变时,输出电压与电容的关系。
由上面的公式可知当R 一定时,C 越大就越小)(r V avg 就越大输V 3、桥式整流的优越性。
1、输出电压波动小。
2、电源利用率高,每个半周期内都有电流经过。
4种整流5种滤波电路总结写在前⾯: 本⽂包含内容: 1、变压电路 2、整流电路 2-1:半波整流电路 2-2:全波整流电路 2-3:桥式整流电路 2-4:倍压整流电路 3、滤波电路 3-1:电容滤波电路 3-2:电感滤波电路 3-3:RC滤波电路 3-4:LC滤波电路 3-5:有源滤波电路 4、整流滤波电路总结 4-1:常⽤整流电路性能对照 4-2:常⽤⽆源滤波电路性能对照 4-3:电容滤波电路输出电流⼤⼩与滤波电容量的关系 4-4:常⽤整流滤波电路计算表基本电路: ⼀般直流稳压电源都使⽤220伏市电作为电源,经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进⾏稳压,最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路,没有这些电路对市电的前期处理,稳压电路将⽆法正常⼯作。
1、变压电路 通常直流稳压电源使⽤电源变压器来改变输⼊到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组⽤来输⼊电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说,电源变压器是⼀种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁⼒线切割次级线圈产⽣交变电动势。
次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2-3-1。
2、整流电路 经过变压器变压后的仍然是交流电,需要转换为直流电才能提供给后级电路,这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利⽤⼆极管的单项导电特性,将⽅向变化的交流电整流为直流电。
(1)半波整流电路 半波整流电路见图2-3-2。
其中B1是电源变压器,D1是整流⼆极管,R1是负载。
B1次级是⼀个⽅向和⼤⼩随时间变化的正弦波电压,波形如图 2-3-3(a)所⽰。
0~π期间是这个电压的正半周,这时B1次级上端为正下端为负,⼆极管D1正向导通,电源电压加到负载R1上,负载R1中有电流通过; π~2π期间是这个电压的负半周,这时B1次级上端为负下端为正,⼆极管D1反向截⽌,没有电压加到负载R1上,负载R1中没有电流通过。
实验六整流、滤波、稳压电路一、实验目的1.掌握桥式整流的特点。
2.了解稳压电路的组成和稳压作用。
3.熟悉集成三端可调稳压器的使用。
二、实验属性验证性实验三、实验仪器设备及器材1.试验台2.示波器3.数字万用表四、预习要求1.二极管全波整流的工作原理及整流输出波形。
2.整流电路分别接电容、稳压管时的工作原理及输出波形。
3.熟悉集成三端可调稳压器的工作原理。
五、实验内容与步骤首先校准示波器1.桥式整流:按图 8-1 接线,在输入端接入交流 14V 电压,调节 W2 使 I0= 50mA时,测出 Vo,同时用示波器的 DC 档观察输出波形并记入表 8-1 中。
表8-1图8-1 仿真参考电路2.加电容滤波:上述实验电路不动,在桥式整流后面加电容滤波,如图8-2 接线,测量接电容的情况下输入电压V0 及输出电流I0 ,同时用示波器的DC 档观察输出波形并记入表8-2 中。
表8-2图8-2 仿真参考电路3.加稳压二极管上述电路不动,在电容后面加稳压二极管电路,如图8-3 接线,在接通交流14V 电源后,调整W2 使I0 分别为10mA、15mA、20 mA 时,测出V AO 和V0,并用示波器的DC 档观测波形,记入表8-3 中。
、表8-3图8-3仿真参考电路当I0=10mA时当I0=15mA时当I0=20mA时六、实验报告1.总结桥式整流的特点。
答:脉动较小,使用的整流器件较全波整流时多一倍,整流电压脉动与全波整流相同,每个器件所承受的反向电压为电源电压峰复值。
2.说明滤波电容 C 的作用。
C有关答:滤波。
输出电压的脉动程度与平均值与放电时间常数RL3.总结稳压二极管的稳压作用和可调三端稳压器的稳压作用。
答:稳压二极管:稳定电压,稳压值是固定的,并联在电路上,功率较小,主要用在电路中稳定某一点的工作电压,多应用在控制电路,在击穿情况下才起控制作用的。
可调三端稳压器:稳定电压,稳压值是可调,串联在电路上,功率较大,主要用在为整个或部分电路提供稳定或可调的供电电源,多用在供电电路,不能击穿。
整流滤波电路实验报告整流滤波电路实验报告 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT整流滤波电路实验报告姓名:XXX 学号:座号:11 时间:第六周星期4一、实验目的1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。
2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。
3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。
4、初步掌握示波器显示与测量的技能。
二、实验仪器示波器、6v交流电源、面包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、二极管*4、导线若干。
三、实验原理1、利用二极管的单向导电作用,可将交流电变为直流电。
常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。
2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C,构成电容滤波电路。
整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变得平滑、纹波显着成小,同时输出电压的平均值也增大了。
四、实验步骤1、连接好示波器,将信号输入线与6V交流电源连接,校准图形基准线。
2、如图,在面包板上连接好半波整流电路,将信号连接线与电阻并联。
3、如图,在面包板上连接好全波整流电路,将信号输入线与电阻连接。
4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将信号接入线与电容并联。
5、如图,选择470μF的电容,连接好整流滤波电路,将信号接入线与电阻并联。
改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω25Ω6、更换10μF的电容,改变电阻(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω25Ω五、数据处理1、当C 不变时,输出电压与电阻的关系。
输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下:又有i avg R C V ??=输89.2V )(r所以当C 一定时,R 越大2、当R 不变时,输出电压与电容的关系。
由上面的公式可知当R一定时,C越大3、桥式整流的优越性。
1、输出电压波动小。
二极管全波整流滤波电路
①下面分两部分介绍其工作原理,即桥式整流电路与滤波电路两部分。
首先,介绍桥式整流电路,其工作原理为如下:
电路图
图10.02(a)
在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。
根据图10.02(a)的电路图可知:当正半周时二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。
单相桥式整流电路的波形图见图10.02(b)。
下面介绍滤波电路的工作原理:
(1)滤波的基本概念
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L 应与负载串联。
经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
(2)电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。
电容滤波电路如图10.06所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容C。
若电路处于正半周,二极管D1、D3导通,变压器次端电压v2给电容器C充电。
此时C相当于并联在v2上,所以输出波形同v2,是正弦形。
当v2到达90°时,v2开始下降。
先假设二极管关断,电容C就要以指数规律向负载RL放电。
指数放电起始点的放电速率很大。
在刚过90°时,正弦曲线下降的速率很慢。
所以刚过90°时二极管仍然导通。
在超过90°后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,当刚超过指数曲线起始放电速率时,二极管关断。
所以,在t1到t2时刻,二极管导电,C充电,v C=v L按正弦规律变化;t2到t3时刻二极管关断,v C=v L按指数曲线下降,放电时间常数为R L C。
通过以上分析画出波形图如下:
②讨论C 和RL 的大小对输出电压的影响。
决定输出电压的因素比较多,工程上一般采用以下计算方法:22
(1)4o L L T V V V R C
==-,另一种是在R L C =(3~5)T/ 2的条件下,近似认为21.2O L V V V ==。
(或者,电容滤波要获得较好的效果,工程上也通常应满足wR L C ≥6~10。
)
由以上可知,L R 与C 对输出电压的影响是同一级别的,只不过一般为了得到更好的滤波效果,C 通常较高,一般达到几千,甚至几万微法。
当输出正弦波信号时,整流后与滤波后的电压波形如下:
蓝色线为整流后波形,绿色线为滤波后波形。
③负载的平均电压V L=1.2V2;平均电流为I=V L/R;
单个二极管的平均电流为0.45V2/RL;2U2(为全波整流的一半)。
④若其中一支二极管开路时,则变成半波整流电路。
若其中一支二极管短路时,当此管在上桥臂,则相邻下桥臂二极管会短路损坏;当此管在下桥臂,则相邻的上桥臂二极管会短路损坏。
当然,因短路电流通过PN 结,也可能会使其变为开路。
若其中一支二极管反接时,则电源会通过与其相邻的另一支二极管形成短路,此两管都因通过短路电流后而损坏。
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