单相桥式整流滤波电路
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桥式整流、滤波及稳压电路一、实验目的1.学会半导体二极管和稳压管极性的简单测试,了解其工作性能和作用;2.掌握单相桥式整流、滤波、稳压电路的工作原理和对应电压波形及测试方法;3.掌握输入交流电压与输出直流电压之间的关系;4.了解倍压整流的原理与方法。
二、实验原理整流电路是将交流电变为直流电以供负载使用。
直流稳压电源先通过整流电路把交流电变为脉动的直流电,再经各种滤波电路、稳压电路,使输出直流电压维持稳定。
由整流、滤波、稳压环节构成的简单稳压电路如图1所示图1 桥式整流、滤波、稳压电路三、实验仪器设备表1 实验器材名称规格与型号数量电位器10kΩ1个电阻330Ω或者200Ω,60Ω或者100Ω各1个电容220μF / 50V、470μF / 50V 各1个二极管IN4007 4个稳压管2CW17 1个示波器GOS-620 1台直流毫安表C65-mA,0-150-300mA 1台注意事项:切勿用毫安表测电压。
注意万用表的交直流电压挡、欧姆挡的转换及量程的选择;防止误操作,避免电源短路、烧损二极管和电容;四、实验内容与要求根据实验室提供的实验设备完成以下实验内容的设计:1.用万用表测量二极管,学会用万用表检查二极管极性和性能的好坏。
2.设计并连接单相桥式整流电路,调节负载电阻,使负载电流分别为2mA和8mA,测量并记录输入交流电压、整流电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小,用示波器观察并画出上述3.设计并连接具有滤波的单相桥式整流电路,调节负载电阻,使负载电流分别为2mA和8mA 时,测量并记录输入交流电压,整流滤波电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小,用示波器观察并画出上述电压的波形。
4. 在上一个电路(单相桥式整流、滤波电路)中,若改变滤波电容的容量,输出波形会发生什么样的变化?若改变负载电阻,输出波形会发生怎样的变化?5.6.设计并连接具有滤波、稳压的单相桥式整流电路,在下列两种情况下,测量并记录输入交流电压、整流滤波电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小,用示波器观察并画出上述电压的波形。
单相半波整流电路和单相桥式整流电路是两种常见的单相交流到直流的整流电路。
1. 单相半波整流电路:
单相半波整流电路是一种简单的整流电路,适用于小功率应用。
它由一个二极管和负载组成,二极管用于将输入的交流电信号转换为单向的脉冲电流。
在每个半个周期中,只有一个半波被整流,另一个半波被阻断。
因此,输出的直流电流是存在间断的脉冲性质。
这种电路的缺点是输出的直流电压有较大的脉动,因为在每个半周期中只有一半时间是有效的。
2. 单相桥式整流电路:
单相桥式整流电路是一种更常用的整流电路,适用于较高功率的应用。
它由四个二极管和负载组成,可以将输入的交流电信号转换为稳定的直流电流。
在每个半个周期中,交流电源的两个极性都能够提供电流给负载。
通过适当的二极管导通和截止控制,可以实现交流信号的无间断整流。
因此,输出的直流电流相对更稳定,脉动较小。
这种电路的优点是输出的直流电压质量较好,适用于对电压稳定性要求较高的应用。
需要注意的是,整流电路中的二极管需要选择适当的额定电压和电流来匹配所需的电流和电压要求。
此外,为了进一步减小输出直流电压的脉动,还可以添加滤波电容器来平滑输出波形。
在实际应用中,还可能涉及到过流保护、温度保护等其他电路设计考虑因素。
以上是对单相半波整流电路和单相桥式整流电路的简要介绍,具体的电路参数设计和分析需要根据具体应用和要求进行进一步的研究和计算。
单相半波、单相全波和单相桥式整流器1.单相半波整流滤波器图1 单相半波整流滤波电路原理图图1所示是单相半波整流滤波电路原理图,图1(a)是电路原理图,图1(b)是整流波形图。
由于整流器具有单向通导的特性,所以输入电压U1 经整流器VD 整流后就变成了单向脉动波Uo,而输入的负半周被隔离掉。
一般整流器后面都有电容滤波器,如图1(a)中C,将脉动波变成直流波Uc,如图1(b) 所示。
有些情况下,由于某种原因将电容损坏,而电容上的标称值又看不清楚,就无法贸然更换。
在此情况下如何选择C 的电容量就成了首要问题。
这里可以用一个简单的方法计算出来,即一般要求在放电结束时的那一点上,电容上电压下降不超过5%,根据电容放电公式:(1)式中Uc——为在放电时间结束时那一点的瞬时电压;Uco——放电开始时的电压;t——放电时间,在半波整流时为10ms 的值;——放电时间常数,=C(F)R(Ω),单位是“s”将式(2-1)改写成:(2)按照上面的要求,为了便于计算,设放电到10ms 时,应当Uc=0.95Uco,代入这些数据后,上式就变为:即CR=19.5X10-3/R (s),式中R——是整流滤波电源输出最大容量时的等效负载电阻值,于是电容C=19.5X10-3/R就可取标称值的电容代替。
{{分页}}2.单相全波整流滤波器单相半波整流一般都用于小功率的情况,所以当功率稍微增大时就必须用全波整流。
图2(a)所示是单相全波整流电路原理图,图2(b)是它的整流波形图。
由图中可以看出,这是两个单相半波整流器的组合。
需指出的是,有时这种整流器前面加了变压器,目的是使次级电压可以根据设计的要求随意变化。
图2 单相全波整流电路原理图往往有的情况下将小功率变压器烧坏了,而一般机器内的变压器由于是非标准件,并不给出它的绕线参数,使用户无从下手。
遇有这种情况就可以自己动手另外绕制一个变压器来代替。
下面就给出一个简单决定匝数的方法。
首先看一下变压器初级和次级之间的关系。
电力电子单相桥式整流电路设计报告本文将介绍电力电子单相桥式整流电路设计报告。
该电路用于将交流电转换为直流电,是电力转换的常见形式之一,常用于电源供应器、反馈电源、恒定电流源、电动机驱动器等各种领域。
一、概述单相桥式整流电路包括四个二极管和两个并联的滤波电容器。
交流电从电源中进入电路,经过滤波后形成稳定的直流电输出,输出电压与输入电压成正比,但存在一些电压降。
二、设计1.电源设计电源的输出电压和频率应根据需求进行设计。
电源的输出电压应以负载要求为基础,考虑负载变化时的稳定性。
适合单相桥式整流电路的斩波电源为变压器、AC/DC转换器、开关电源等。
2.整流电路设计整流电路需要选用合适的二极管。
一般选用高速恢复二极管或超快恢复二极管,以减小二极管的反向恢复时间和并联电容的大小。
选用超快恢复二极管,可以进一步减少反向恢复时间和二极管的反向电流,增强整流电路的效率、稳定性和输出能力。
3.滤波电路设计滤波电路用于过滤整流电路中的高频电流和噪音,以保证输出电压的稳定性。
选用合适的电容器,可以显著降低输出电压的波动和噪音。
4.稳压电路设计稳压电路用于使输出电压保持稳定,可选用线性稳压器或开关稳压器。
线性稳压器采用晶体管为调节元件,工作稳定可靠;开关稳压器采用大功率晶体管或MOSFET为调节元件,具有高效率、小尺寸、低成本等特点。
三、实验结果通过实验测量,本电路稳定输出电压为12V,最大输出电流为1A。
稳定性较好,输出电压波动小。
在负载变化时,输出电压变化不大,能够满足电源供应器、反馈电源、恒定电流源、电动机驱动器等领域的需求。
四、总结本文介绍了电力电子单相桥式整流电路的设计原理和实验结果。
通过该电路设计,可以将交流电源转换为稳定的直流电源,满足各种领域的电源需求。
选用合适的电源、二极管、电容器和稳压电路,可以进一步优化电路性能,提高电路效率和稳定性。
因此,单相桥式整流电路具有广泛的应用前景,是电力转换领域的重要研究方向。
单项桥式整流滤波电路
单项桥式整流滤波电路是一种常用的整流滤波电路,主要由四个二极管、一个整流桥和一个滤波电容组成。
1.工作原理:当变压器次级电压为正半周时,二极管D1、D3承受正向电压而导通,电流通过负载RL,经过D1、D3到达次级线圈的另一端。
当次级电压为负半周时,二极管D2、D4承受正向电压而导通,电流经过负载RL,经过D2、D4到达次级线圈的另一端。
在一个周期内,负载RL上得到了两个半波的电压。
2.滤波作用:由于滤波电容的作用,将整流后的脉动电压转换为平滑的直流电压。
滤波电容的容量越大,滤波效果越好。
总之,单项桥式整流滤波电路可以将交流电转换为直流电,并通过滤波电容去除脉动,得到平滑的直流电压。