实验(实训)课题五 单相桥式整流、电容滤波电路
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目录1 课程设计的目的与作用 (1)1。
1 课程设计的目的 (1)1。
2 课程设计的方法 (1)2 设计任务及所用MULTISIM软件环境介绍 (1)2。
1设计任务 (1)2.2 M ULTISIM软件环境简介 (1)2.2.1 Multistim 12简介 (1)2.2.2 Multistim 12主页面 (1)2.2。
3 Multistim 12元器件库 (2)2.2.4 Multistim 12虚拟仪器 (3)3 电路模型的建立 (4)4 理论分析及计算 (4)4。
1理论分析 (4)4。
2工作原理 (5)4.3理论计算 (5)5 仿真结果分析 (5)5.1单相桥式整流电容滤波电路万用表 (5)5.2单相桥式整流电容滤波电路示波器 (6)6 设计总结和体会 (8)7 参考文献 (8)1 课程设计的目的与作用1.1 课程设计的目的(1)了解并掌握Multisim软件,并能熟练的使用其进行仿真;(2)加深理解单相桥式整流电容滤波电路的组成及性能;(3)进一步学习整流电路基本参数的测试方法.1。
2 课程设计的方法通过自己动手亲自设计和用Multistim软件来仿真电路,不仅能使我们队书上说涉及到的程序软件有着更进一步的了解和掌握,而且通过计算机仿真,避免了实际动手操作时机器带来的误差,使我们对上课所学到的知识也有更深刻的了解。
2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2。
1 设计任务单相桥式整流电容滤波电路设计单相桥式整流电容滤波电路,使输出电压成为比较平滑的直流电压,电路由自己独自设计完成,在实验中通过自己动手调试电路,能够真正掌握实验原理,即静态分析和动态分析,并在试验后总结出心得体会。
正确理解不同电容对电路性能的影响,以及如何根据实际要求在电路中求出输出直流电压Uo的估算2.2 Multisim软件环境简介2。
2。
1 Multistim 12简介Multistim是美国IIT公司推出的基于Windows的电路仿真软件,由于采用交互式的界面,比较直观,操作方便,具有丰富的元件库和品种繁多的虚拟仪器,以及强大的分析功能等特点,因而得到了广泛的应用。
整流滤波及稳压电路之阳早格格创做一、真验手段1.掌握单相桥式整流电路的应用2.掌握电容滤波电路的个性3.掌握稳压管稳压的应用战尝试二、真验仪器电路板,示波器,函数旗号爆收器等.三、真验本理曲流稳压电源是所有电子设备的要害组成部分,它的基础任务是将电力网接流电压变更为电子设备所需要的接流电压值,而后利用二极管单背导电性将接流电压整流为单背脉冲的曲流电压,再通过电容或者电感等储能元件组成的滤波电路去减小其脉动身分,进而得到较仄滑的曲流电压.共时,由于该曲流电压易受电网动摇及背载变更的效率,必须加稳压电路,利用背反馈去保护输出曲流电压的宁静.曲流稳压电源的基础组成框图战处事波形如图一所示:220V50Hz图一1、整流电路利用二极管的单背导电效率,将电网的接流电转形成单目标的脉冲曲流电,那便是整流.时常使用的整流电路有半波整流、桥式整流以及倍压整流.那次真验中主要采与桥式整流的办法赢得单背脉冲的曲流电源.桥式整流电路(如图二)由四个二极管组成,背载电流也由二路二极管轮流导通(如V1,V2)而提供,波纹小,截行一路二个二极管(如V3,V4)分担反背电压,对于整流管央供较矮,是最时常使用的整流电路.图二2、滤波电路整流电路输出的是曲流脉冲电压,那种脉冲电压中含有较大的接流身分,果而没有克没有及包管电子设备仄常处事,尤为明隐的是正在声响设备中会出现较宽沉的接流哼声.果此需要进一步减小输出电压的那种脉动,使其越收仄滑.滤波电路便是利用电容或者电感正在电路中的储能效率去完毕此功能的.时常使用的滤波器有电容滤波战电感滤波,然而是相共的滤波效验时,采与电容滤波比采与电感滤波更经济灵验.如图三,以桥式整流为例,证明整流滤波的处事本理.图三3、稳压电路虽然整流滤波电路可使接流电形成仄滑的曲流电,然而由于受到电网电压的动摇、背载电阻的变更以及环境温度的变更,那些均会引导输出曲流电压的没有宁静.果此,大普遍电子设备还需要采与一定的稳压电路(步伐),以包管输出电压值的宁静.稳压电路的种类常常有稳压管稳压电路、串联型稳压电路、集成稳压电路战启闭型稳压电路.对于稳压电路的主要央供如下:⑴稳压系数s相对于变更量要近小于输进电压变更量.⑵mΩ量级,表示背载电流变更时,输出电压宁静.⑶℃出电压宁静.四、真验真质1、整流电路通过桥式整流电路后:2、滤波稳压电路六、真验论断利用所给真验仪器,分离真验本理,通过对接电路,由示波器隐现真验波形,瞅察真验截行得出以下论断:1、整流电路能将圆波或者正弦波整为曲流波,或者齐波,或者半波;2、滤波电路将整流后的电流中的接流身分进一步减小,使其越收仄滑;3、稳压电路使整流滤波后的电流脆持宁静,缩小电网电压动摇的效率.。
实训十一 二极管整流、电容滤波电路一、实训目的1. 了解半波、桥式整流电容滤波电路的工作原理;2. 掌握桥式整流电容滤波电路的测试方法;3. 比较半波整流与桥式整流的特点;. 比较C 型滤波与RC 型滤波的特点;5. 验证半波整流及桥式整流的输入电压有效值与其输出值Uo 的关系。
二、实训测试原理1.单相半波整流电路工作原理单相半波整流电路。
由于流过负载的电流和加在负载两端的电压只有半个周期的正弦波,故称半波整流。
输出电压的平均值是222π0π20O 45.0π222)ω(d ωsin 2π21)ω(π21U U U t t U t d U O ≈===⎰⎰ 2.单相桥式整流电路工作原理利用整流二极管的单向导电性及一定的电路连接(半波或全波整流),将极性和瞬间值均作周期性变化的交流电,变换成瞬时值随时间变化,但极性不变的单向脉动直流电,两者最根本的区别在于交流电在一个周期中的平均值为零,即不含直流分量,而单向脉动电在一个周期中的平均值即直流分量U o(A V) ≠0。
若输入信号t U u ωsin 222=,负载上一个周期内的平均值(负载上的直流电压)为)(sin 2120t td U U o ωωππ⎰= 即 29.0U U o =3.电容滤波电路图(1)所示为桥式整流电容滤波的电路。
它是一种并联滤波,滤波电容与负载电阻直接并联,因此,负载两端的电压等于电容器C 两端电压。
电容的充放电过程为电源电压的半个周期重复一次,因此,输出的直流电压波形更为平滑。
图(1) 电容滤波电路 图(2) 输出波形图基本工作原理电容滤波电路输出电压波形如图(2)所示,设t =0时,u c =0V ,当u 2由零进入正半周时,此时整流电路导通,电容C 被充电,电容两端电压u c 随着u 2的上升而逐渐增大,直至u 2达到峰值。
由于电容充电电路的二极管正向导通电阻很小,所以电容充电回路时间常数小,u c 紧随u 2升高。
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。
单相桥式整流滤波电路教案第一篇:单相桥式整流滤波电路教案单相桥式整流滤波电路教案我在给12级汽修班讲解整流滤波电路时,发现同学们不太理解工作原理。
刚开始是这样讲的:1.简单介绍二极管的单向导电性,然后画出桥式整流电路的原理图。
如下图所示:2.讲解整流电路的作用:把交流电转变成直流电。
接着讲交流电的特点:电流(或电压)大小和方向随时间不断变化。
3.讲交流转变成直流的过程。
为了简化讨论,先不考虑电压的大小,只考虑方向,那么可以将交流电分成正负两个半周:正半周(下正下负)和负半周(下正上负)。
3.1 先讨论正半周(上正下负),此时会产生一个下图中红色线条所示电流。
负载电流方向:从上到下;电压方向:上正下负。
3.2 再讨论负半周,即下正上负。
此时会产生下图中绿色线条所示的电流。
负载电流方向:从上到下;电压方向:上正下负。
3.3 整流电路小结:不管是正半周(上正下负)还是负半周(下正上负),负载电流都是从上往下,电压方向都是上正下负。
即:输入的是交流电,负载得到的却是直流电。
完成了从交流到直流的转变。
3.4 接下来讨论大小。
我们知道二极管的管压降是0.7V。
也就是说,二极管只在要导通,其管压降(两端电压)一直是0.7V,跟电流大小没有关系。
也就是说,只要在输入电压的基础上减去两只二极管的管压降就是输出电压。
于是就可以根据输入电压波形画出输出电压波形。
波形如下:3.5 整流电路结论:综合以上分析,我们可以得出,当AB端输入正弦交流电(Ui所示)时,OX上就会得到脉动的直流输出电压(Uo 所示)。
电压(电流)的方向不变(从上到下),大小在变(脉动直流)。
单相桥式整流电路的工作原理,如果用一句话来总结,那就是:两两成对,交替导通。
4.接下来讲滤波电路。
4.1 滤波电路的作用:把输出电压变得更加平滑。
因为整流之后的输出电压波动很大,很多设备不能使用。
4.2 滤波电路的分类:电容滤波、电感滤波、组合滤波。
工程中,用得最多的是电容滤波。
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。
单相桥式半控整流电路实验报告单相桥式半控整流电路实验报告引言:在电力系统中,整流电路是一种常见的电力转换器,用于将交流电转换为直流电。
单相桥式半控整流电路是一种常用的整流电路,具有简单、高效、可靠等特点。
本实验旨在通过搭建和测试单相桥式半控整流电路,深入了解其原理和性能。
实验装置和原理:实验中使用的装置包括变压器、整流电路、电阻、电感、电容、开关管等。
变压器用于将交流电源的电压变换为适合整流电路的电压。
整流电路由四个二极管和一个可控硅组成,其中二极管用于实现整流功能,可控硅用于实现半控功能。
电阻、电感和电容用于实现电路的滤波功能,使输出电压更加稳定。
实验步骤和结果:1. 搭建电路:按照实验指导书的要求,将变压器、整流电路、电阻、电容等元件连接起来,并接上交流电源。
确保电路连接正确无误。
2. 测试输出电压:将示波器连接到输出端,调节可控硅触发角度,观察输出电压的变化。
记录不同触发角度下的输出电压值。
3. 测试输出电流:将电流表连接到输出端,调节可控硅触发角度,观察输出电流的变化。
记录不同触发角度下的输出电流值。
4. 测试电路的滤波效果:将示波器连接到滤波电容的两端,观察输出电压的波形变化。
记录不同滤波电容下的输出电压波形。
根据实验结果,我们可以得到以下结论:1. 随着可控硅触发角度的增大,输出电压呈线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加,导致整流电路的导通时间增加,从而输出电压增大。
2. 随着可控硅触发角度的增大,输出电流呈非线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加,导致整流电路的导通时间增加,从而输出电流增大。
但当可控硅触发角度接近90度时,输出电流基本保持不变,因为此时整流电路的导通时间接近整个交流周期,无法进一步增大。
3. 增加滤波电容可以有效减小输出电压的波动,提高输出电压的稳定性。
这是因为滤波电容能够储存电荷,在整流电路导通时间短暂中释放电荷,从而平滑输出电压。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了单相桥式半控整流电路的原理和性能。
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。
整流滤波电路真验报告之阳早格格创做姓名:XXX 教号:5702112116 座号:11 时间:第六周星期4一、真验手段1、钻研半波整流电路、齐波桥式整流电路.2、电容滤波电路,瞅察滤波器正在半波战齐波整流电路中的滤波效验.3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值.4、发端掌握示波器隐现取丈量的技能.二、真验仪器示波器、6v接流电源、里包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、两极管*4、导线若搞.三、真验本理1、利用两极管的单背导电效率,可将接流电形成曲流电.时常使用的两极管整流电路有单相半波整流电路战桥式整流电路等.2、正在桥式整流电路输出端取背载电阻RL并联一个较大电容C,形成电容滤波电路.整流电路接进滤波电容后,没有但是使输出电压变得仄滑、纹波隐著成小,共时输出电压的仄衡值也删大了.四、真验步调1、对接佳示波器,将旗号输进线取6V接流电源对接,校准图形基准线.2、如图,正在里包板上对接佳半波整流电路,将旗号对接线取电阻并联.3、如图,正在里包板上对接佳齐波整流电路,将旗号输进线取电阻对接.4、正在齐波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将旗号接进线取电容并联.5、如图,采用470μF的电容,对接佳整流滤波电路,将旗号接进线取电阻并联.改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω 25Ω6、调换10μF的电容,改变电阻(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω 25Ω五、数据处理1、当C 没有变时,输出电压取电阻的闭系.输出电压取输进接流电压、纹波电压的闭系如下:又有i avg R C V ••=输89.2V )(r所以当C 一定时,R 越大2、当R 没有变时,输出电压取电容的闭系. 由上头的公式可知当R一定时,C越大3、桥式整流的劣良性.1、输出电压动摇小.2、电源利用率下,每个半周期内皆有电流通过.3、反背耐压央供是齐波整流的一半.4、变压器副边没有要核心抽头,仪器更简朴.六、思索题峰-峰值为1V的正弦波,它的灵验值是几?1、问:灵验值2、整流、滤波的主要手段是什么?问:手段为缩小接流身分,减少曲流身分.正在一些非用曲流没有成的场合,不妨将接流变曲流.3、要将220V50Hz的电网电压形成脉动较小的6V曲流电压,需要什么元件?问:需要的元件有:电感,电容,两极管.电感用去落矮电压,电容战两极管用去整流滤波,将接流电变曲流电.七、真验归纳1、采用电源时应采用6V电源,可则会烧坏示波器.2、对接电路时要对接呵护电阻,预防电容或者两极管烧坏.。
实验(实训)课题四 单相桥式整流、电容滤波电路
一、实验目的
1、 研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。
二、实验原理
电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
图18-1 直流稳压电源框图
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图18-1 所示。
电网供给的交流电压u 1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压u 2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u 3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压u I 。
但这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。
图18-2 是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。
其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。
稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管T 1);比较放大器T 2、R 7;取样电路R 1、R 2、R W ,基准电压D W 、R 3和过流保护电路T 3管及电阻R 4、R 5、R 6等组成。
整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T 2放大后送至调整管T 1的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。
常数
/U △U /U △U S I
I O O ==
L R
由于工程上常把电网电压波动±10%做为极限条件,因此也有将此时输出电压的相对变化△U 0/U 0做为衡量指标,称为电压调整率。
5、 纹波电压
输出纹波电压是指在额定负载条件下,输出电压中所含交流分量的有效值(或峰值)。
三、实验设备与器件
1、 可调工频电源
2、 双踪示波器
3、 交流毫伏表
4、 直流电压表
5、 直流毫安表
6、 滑线变阻器200Ω/1A
7、 晶体三极管 3DG6×2(9011×2),3DG12×1(9013×1) 晶体二极管 IN4007×4 稳压管 IN4735×1
电阻器、电容器若干
四、实验内容 1、 整流滤波电路测试
按图18-3 连接实验电路。
取可调工频电源电压为16V , 作为整流电路输入电压u 2。
图18-3 整流滤波电路
1) 取R L =240Ω ,不加滤波电容,测量直流输出电压U L 及纹波电压L ,
并用示波器观察u 2和u L 波形,记入表18-1 。
2) 取R L =240Ω ,C =100μf ,重复内容1)的要求,记入表18-1。
3) 取R L =240Ω ,C =200μf ,重复内容1)的要求,记入表18-1。
表18-1 U 2=16V
L
(V )
注意
①每次改接电路时,必须切断工频电源。
②在观察输出电压u L 波形的过程中,“Y 轴灵敏度”旋钮位置调好以后,不要再变动,
2) 测量输出电压可调范围
接入负载R L (滑线变阻器),并调节R L ,使输出电流I 0≈100mA 。
再调节电位器R W , 测量输出电压可调范围U 0min ~U 0max 。
且使R W 动点在中间位置附近时U 0=12V 。
若不满足要求,可适当调整R 1、R 2之值。
五、实验总结
1、 对表18-1 所测结果进行全面分析,总结桥式整流、 电容滤波电路的特点。
2、 分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。
六、预习要求
1、 复习教材中有关分立元件稳压电源部分内容, 并根据实验电路参数估算U 0的可调范围及U 0=12V 时T 1,T 2管的静态工作点(假设调整管的饱和压降U CE1S ≈1V )。
2、说明图18-2 中U
2、U
I
、U
及
的物理意义,并从实验仪器中选择合
适的测量仪表。
3、在桥式整流电路实验中,能否用双踪示波器同时观察 u
2和u
L
波形,为
什么?
4、在桥式整流电路中,如果某个二极管发生开路、短路或反接三种情况,将会出现什么问题?
5、为了使稳压电源的输出电压U
0=12V,则其输入电压的最小值U
Imin
应等于多少?交流输入电压U
2min
又怎样确定?。