整流与滤波电路

6-4整流、滤波及稳压电路所谓整流，就是某电路的输入端加上一正弦电压，通过电路对输入进行处理以后，而在负载上得到一直流电压，即大小变化，而方向不变的脉动电压。

该电路称为整流电路，且有不同的分类：按整流元件分可控整流按交流电源相数分三相整流单相整流半波整流按利用能源程度分全波整流（桥式）对于全波整流电路，其整流元件多接成桥式，故称桥式整流电路。

不可控整流6-4-1 半波整流电路uiu 0（1）电路图（2）工作波形（3）输出电压；U U dt u TU m45.0100===⎰ππI I D =；LL R UR U I 45.000==Ru i脉冲电压是用一个周期的平均电压来作定量描述的，即非正弦的恒定分量，半波整流波形的傅立叶级数为：（4）二极管承受的最高反向电压⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--+= t t t U u m ωωωππ4cos 5322cos 32sin 2106-4-2 单相桥式整流电路（全波）（1）电路图⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯--= t t t U u m ωωωπ6cos 7524cos 5322cos 32120；U U dt u T U m 9.021000===⎰ππ；L L R U R U I 9.000==LD R U I I 45.020==uiu 0Ru iRu i（2）工作波形（3）输出电压（4）二极管承受的最高反向电压D 4D 2D 3D 1+－－+6-4-3 滤波电路1 电容滤波（1）电路组成及输出波形实际应用中，许多电子设备或电气设备常要求其工作电源是输出平稳的直流，而仅由整流电路的输出，脉动太大，还需在整流电路后面加入滤波将滤除交流成分。

u iuu iu 0Ru iu 0Ru iu 0C C（2）滤波器输出3）外特性曲线1）电容滤波器的选择1.4U0.45U电容滤波无电容滤波采用电容滤波时，输出电压的脉动程度与放电时间常数有关。

为了得到比较平直的输出电压，一般要求352L TR C τ≥-=（）对半波整流U 0=U对于全波整流U 0=1.2U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-C R T U L 412U 0I 0滤波器输出电压为2）输出电压LC R τ=2 电感滤波电感与负载必需串联3 复合滤波电路R uiuLLCLC2C1C2C1RLC滤波电路LCπ滤波电路RCπ滤波电路6-4-4 稳压电路经变压、整流和滤波后的直流电压，虽然减小谐波对稳定性的影响，但是交流电源波动和负载变化对稳定性的影响仍然存在，对于要求直流电源稳定的应用场合（精密电子测量仪器、自动控制、计算装置等），电压的不稳定，有时会产生测量和计算的误差，引起控制装置的不稳定，甚至根本无法正常工作。

整流、滤波和稳压电路滤波电路交流电经过二极管整流之后，方向单一了，但是大小（电流强度）还是处在不断地变化之中。

这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。

要把脉动直流变成波形平滑的直流，还需要再做一番“填平取齐”的工作，这便是滤波。

换句话说，滤波的任务，就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近恒稳的直流电。

一、电容滤波电容器是一个储存电能的仓库。

在电路中，当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中；当外加电压失去（或降低）之后，电容器将把储存的电能再放出来。

充电的时候，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压；放电的时候，电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。

电容器的容量越大，负载电阻值越大，充电和放电所需要的时间越长。

这种电容带两端电压不能突变的特性，正好可以用来承担滤波的任务。

图5-9是最简单的电容滤波电路，电容器与负载电阻并联，接在整流器后面，下面以图5-9（a）所示半波整施情况说明电容滤波的工作过程。

在二极管导通期间，e2 向负载电阻R fz提供电流的同时，向电容器C充电，一直充到最大值。

e2 达到最大值以后逐渐下降；而电容器两端电压不能突然变化，仍然保持较高电压。

这时，D受反向电压，不能导通，于是Uc便通过负载电阻R fz放电。

由于C和R fz较大，放电速度很慢，在e2 下降期间里，电容器C上的电压降得不多。

当e2 下一个周期来到并升高到大于Uc时，又再次对电容器充电。

如此重复，电容器C两端（即负载电阻R fz：两端）便保持了一个较平稳的电压，在波形图上呈现出比较平滑的波形。

图5-10（a）（b）中分别示出半波整流和全波整流时电容滤波前后的输出波形。

显然，电容量越大，滤波效果越好，输出波形越趋于平滑，输出电压也越高。

但是，电容量达到一定值以后，再加大电容量对提高滤波效果已无明显作用。

通常应根据负载电用和输出电说的大小选择最佳电容量。

表5-2 中所列滤波电容器容量和输出电流的关系，可供参考。

整流滤波电路输出公式推导一、整流电路基础。

1. 半波整流电路。

- 设输入交流电压u = U_msinω t，其中U_m为交流电压的最大值，ω = 2π f，f为交流电源的频率。

- 在半波整流电路中，二极管只在交流电压的正半周导通。

当二极管导通时，输出电压u_o等于输入电压u；当二极管截止时，输出电压u_o=0。

- 所以，半波整流电路输出电压的平均值U_o(AV)为：- U_o(AV)=(1)/(2π)∫_0^πU_msinω t d(ω t)- 计算积分∫_0^πU_msinω t d(ω t)= - U_mcosω t_0^π=2U_m- 则U_o(AV)=(U_m)/(π)- 又因为U_m = √(2)U（U为交流电压的有效值），所以U_o(AV)=(√(2)U)/(π)≈0.45U。

2. 全波整流电路。

- 对于全波整流电路，它利用了交流电压的正负两个半周。

- 设输入交流电压u = U_msinω t。

- 在正半周，一组二极管导通，负半周另一组二极管导通，使得输出电压在正负半周都有输出（只是方向相同）。

- 全波整流电路输出电压的平均值U_o(AV)为：- U_o(AV)=(1)/(π)∫_0^πU_msinω t d(ω t)- 计算积分∫_0^πU_msinω t d(ω t)= - U_mcosω t_0^π=2U_m- 则U_o(AV)=(2U_m)/(π)- 由于U_m=√(2)U，所以U_o(AV)=(2√(2)U)/(π)≈0.9U1. 电容滤波电路（以全波整流后的电容滤波为例）- 在全波整流电路后面加上电容滤波。

- 当电容充电时，输出电压u_o上升，当电容放电时，输出电压u_o下降。

- 假设在没有负载（R_L=∞）的情况下，电容充电到交流电压的最大值U_m，所以此时输出电压U_o=U_m=√(2)U。

- 当有负载R_L时，电容放电时间常数τ = R_LC。

- 在工程近似计算中，对于全波整流电容滤波电路，当R_LC≥slant(3 - 5)(T)/(2)（T=(1)/(f)为交流电源周期）时，输出电压的平均值U_o近似为：- U_o≈1.2U（U为交流电压有效值）。

整流滤波稳压电路原理一、引言稳压电路是现代电子设备中常用的一种电路，其作用是将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压，以保证电子设备的正常工作。

而整流滤波稳压电路则是稳压电路中的一种重要形式，本文将详细介绍整流滤波稳压电路的原理和工作过程。

二、整流滤波稳压电路的原理整流滤波稳压电路主要包括整流电路和滤波电路两部分。

整流电路的作用是将交流输入电压转换为直流电压，而滤波电路则用于去除直流电压中的纹波，得到稳定的直流输出电压。

1. 整流电路整流电路采用整流元件（如二极管）将输入电压的负半周期或正半周期截取，使其成为单向导通的电流。

常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路两种。

（1）半波整流电路半波整流电路只能将输入电压的正半周期截取，而负半周期则被截去。

其电路中只需一个二极管即可实现，结构简单、成本低廉，但输出电压的纹波较大，稳定性较差。

（2）全波整流电路全波整流电路能够将输入电压的正半周期和负半周期均截取。

其电路中一般采用两个二极管，实现了电流的双向导通。

相比半波整流电路，全波整流电路的输出电压波动较小，稳定性较好。

2. 滤波电路滤波电路的作用是将整流后的直流电压中的纹波去除，得到稳定的直流输出电压。

常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路两种。

（1）电容滤波电路电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器，将纹波电压的高频成分通过电容器绕过，从而实现对纹波的滤波作用。

电容滤波电路具有结构简单、成本低廉的优点，但对于低频纹波的滤波效果较差。

（2）电感滤波电路电感滤波电路通过在电路中串联一个电感元件，利用电感元件的自感性质，将纹波电压的低频成分通过电感元件绕过，从而实现对纹波的滤波作用。

电感滤波电路对于低频纹波的滤波效果较好，但结构复杂、成本较高。

三、整流滤波稳压电路的工作过程整流滤波稳压电路的工作过程如下：1. 输入电压经过整流电路，将交流电压转换为直流电压。

2. 直流电压经过滤波电路，去除直流电压中的纹波成分。

二极管整流与滤波在电子学中，二极管整流与滤波是一个常见且重要的电路应用。

在交流电源转换为直流电源的过程中，二极管的整流作用起着至关重要的作用。

同时，滤波电路可以有效地消除电源中的纹波，提供稳定的直流电压供应。

本文将介绍二极管整流与滤波的原理、常见电路以及其在实际应用中的重要性。

一、二极管整流的原理二极管具有单向导电性质，正向导通时电流通过，反向截止时电流截断。

利用这一特性，可以将交流电信号转换为单向的直流电信号。

在单相整流电路中，常见的有半波整流和全波整流。

1. 半波整流半波整流电路中，交流信号经过二极管之后，只有正半周的波形通过，而负半周的波形被截断。

这样，输出的波形只包含了正半周的部分，实现了将交流信号变成单向的直流信号。

2. 全波整流全波整流电路中，通过使用两个二极管和一个中心点，可以实现正、负半周的波形都能通过。

通过适当的连接方式，可以使得正半周和负半周的波形均能够被整流。

全波整流电路输出的波形更加平滑，纹波更小。

二、滤波电路的作用尽管通过二极管整流可以将交流信号转换为直流信号，但直流信号中还是会存在一些波动，即所谓的纹波。

为了使直流信号更加稳定，需要使用滤波电路。

滤波电路的作用是消除直流电源中的纹波，并提供稳定的直流电压输出。

常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波。

1. 电容滤波电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器，将纹波电压通过电容器的充电和放电来削弱。

电容器能够对高频的纹波进行滤波，从而实现纹波的减小。

2. 电感滤波电感滤波电路则是通过在电路中串联一个电感器，利用电感在电路中形成的自感性，来抵消电源信号中的纹波。

电感滤波器具有对低频纹波的滤波效果。

三、二极管整流与滤波电路的应用二极管整流与滤波电路在实际应用中广泛使用。

其中最常见的应用场景就是交流电转换为直流电的电源适配器。

电源适配器在电子设备中起着至关重要的作用，为设备提供稳定的直流电源。

此外，二极管整流与滤波电路还广泛应用于通信设备、功放器、放大器等电子设备中。

物理实验中心实验指导书整流、滤波与稳压电路ﻬ整流、滤波与稳压电路整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。

整流电路由整流器件组成。

滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分，增加直流成分。

滤波电路直接接在整流电路后面，通常由电容器,电感器和电阻器按照一定的方式组合而成。

作用是把脉动的直流电变为平滑的直流电供给负载.１所示。

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。

一、实验目的1。

了解整流、滤波电路的作用。

2。

进一步熟悉示波器的使用．3.观察单相半波、单相桥式及单相桥式整流电容滤波电路的输入、输出电压波形。

二、实验原理为方便分析，把二极管当作理想器件,即认为它加上正向电压导通时电阻为零，加上反向电压截止时电阻为无穷大。

电容器在电路中有储存和释放能量的作用，电源供给的电压升高时,它把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，从而减少脉动成分，使负载电压比较平滑。

1．单相半波整流电路电路如图２所示．设在输入交流电压正半周:Ａ端为正、Ｂ端为负,二极管因承受正向电压而导通,电流IＬ通路是A-Ｖ１－R L-Ｂ．忽略二极管正向压降时,输入电压全部加在负载R L上.在输入交流电压负半周：B端为正、Ａ端为负，二极管因承受反向电压而截止。

输入电压几乎全部降落在二极管V上，负载RＬ上电压基本为零.图1 直流稳压电路方框图由图5可见，在交流电一个周期内,二极管半个周期导通半个周期截止,以后周期重复上述过程。

２。

单相桥式整流电路电路如图3所示。

设在输入交流电压正半周：Ａ端为正、B端为负,即A 点电位高于B点电位。

二极管Ｖ1、V3因承受正向电压而导通，二极管V２、V4因承受反向电压而截止，电流ＩL1通路是Ａ－V1—R L—V3-B.忽略二极管正向压降时,负载R L上得到一个半波电压。

整流与滤波电路实验报告整流与滤波电路实验报告一、引言整流与滤波电路是电子电路中常用的两种基本电路。

整流电路用于将交流电信号转换为直流电信号，滤波电路则用于去除电路中的噪声和波动，使电路输出更加稳定。

本实验旨在通过实际操作，深入理解整流与滤波电路的原理和应用。

二、实验目的1. 学习整流电路和滤波电路的基本原理；2. 掌握整流电路和滤波电路的实验操作方法；3. 分析整流电路和滤波电路的性能指标。

三、实验器材和仪器1. 电源：直流电源、交流电源；2. 电阻：可变电阻、固定电阻；3. 电容：可变电容、固定电容；4. 示波器；5. 连接线等。

四、实验原理1. 整流电路原理：整流电路用于将交流电信号转换为直流电信号。

常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。

半波整流电路仅利用正半周或负半周的信号，而全波整流电路则同时利用正负半周的信号。

2. 滤波电路原理：滤波电路用于去除电路中的噪声和波动，使电路输出更加稳定。

常见的滤波电路有低通滤波电路和高通滤波电路。

低通滤波电路能够通过低频信号，而阻断高频信号；高通滤波电路则相反。

五、实验步骤1. 搭建半波整流电路：将交流电源连接到二极管的正端，将负端接地。

连接一个负载电阻，并通过示波器观察输出波形。

2. 搭建全波整流电路：将交流电源连接到两个二极管的正端，将负端接地。

连接一个负载电阻，并通过示波器观察输出波形。

3. 搭建低通滤波电路：将交流电源连接到一个电容的正极，将负极接地。

连接一个负载电阻，并通过示波器观察输出波形。

4. 搭建高通滤波电路：将交流电源连接到一个电容的负极，将正极接地。

连接一个负载电阻，并通过示波器观察输出波形。

六、实验结果与分析1. 半波整流电路：观察示波器上的波形，可以发现输出信号仅包含正半周的波形。

这是因为二极管在正向导通时，电流可以流过，而在反向截止时，电流无法通过。

2. 全波整流电路：观察示波器上的波形，可以发现输出信号包含正负半周的波形。