02 整流与滤波电路

为电感对直流的阻抗小，交流的阻抗大，因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。

电感滤波缺点是体积大,成本高. 桥式整流电感滤波电路如图2所示。

电感滤波的波形图如图2所示。

根据电感的特点，当输出电流发生变化时，L中将感应出一个反电势，使整流管的导电角增大，其方向将阻止电流发生变化。

图2电感滤波电路在桥式整流电路中，当u2正半周时，D1、D3导电，电感中的电流将滞后u2不到90°。

当u2超过90°后开始下降，电感上的反电势有助于D1、D3继续导电。

当u2处于负半周时，D2、D4导电，变压器副边电压全部加到D1、D3两端，致使D1、D3反偏而截止，此时，电感中的电流将经由D2、D4提供。

由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性，四个二极管D1、D3；D2、D4的导电角θ都是180°，这一点与电容滤波电路不同。

图3电感滤波电路波形图已知桥式整流电路二极管的导通角是180°，整流输出电压是半个半个正弦波，其平均值约为。

电感滤波电路，二极管的导通角也是180°，当忽略电感器L的电阻时，负载上输出的电压平均值也是。

如果考虑滤波电感的直流电阻R，则电感滤波电路输出的电压平均值为要注意电感滤波电路的电流必须要足够大，即RL不能太大，应满足wL>>RL，此时IO（AV）可用下式计算由于电感的直流电阻小，交流阻抗很大，因此直流分量经过电感后的损失很小，但是对于交流分量，在wL和上分压后，很大一部分交流分量降落在电感上，因而降低了输出电压中的脉动成分。

电感L愈大，RL愈小，则滤波效果愈好，所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合。

采用电感滤波以后，延长了整流管的导电角，从而避免了过大的冲击电流。

电容滤波原理详解1．空载时的情况当电路采用电容滤波，输出端空载，如图4(a)所示，设初始时电容电压uC为零。

接入电源后，当u2在正半周时，通过D1、D3向电容器C充电；当在u2的负半周时，通过D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为（a）电路图（b）波形图图4 空载时桥式整流电容滤波电路式中包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻。

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。

变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路以下仅仅对变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路的分析,好象论坛上发不了图纸.1. 整流滤波部分电路三相220V电压由端子J3的T、S、R引入，加至整流模块D55（SKD25-08）的交流输入端，在输出端得到直流电压，RV1是压敏电阻，当整流电压超过额定电压385V时，压敏电阻呈短路状态，短路的大电流会引起前级空开跳闸，从而保护后级电路不受高压损坏。

整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。

负温度系数热敏电阻的特点是：自身温度超高，阻值赿低，因为这个特点，变频器刚上电瞬间，RT5、RT6处于冷态，阻值相对较大，限制了初始充电电流大小，从而避免了大电流对电路的冲击。

2. 直流电压检测部分电路电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路，从电阻上分得的电压分别加到U15（TL084）的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端，在各自的输出端得到跟输入端相同的电压（输出电压的驱动能力得到加强）。

U13（LM339）是4个比较器芯片，因为是集电集开路输出形式，所以输出端都接有上接电阻，这几组比较器的比较参考电压由Q1（TL431）组成的高精度稳压电路提供，调整电位器R9可以调节参考电压的大小，此电路中参考电压是6.74V。

如果直流母线上的电压变化，势必使比较器的输入电压变化，当其变化到超过6.74V的比较值时，则各比较器输出电平翻转，母线电压过低则驱动光耦U1（TLP181）输出低电平，CPU接收这个信号后报电压低故障。

母线电压过高则U10（TL082）的第7脚输出高电平，通过模拟开关U73（DG418）从其第8脚输出高电平，从而驱动刹车电路，同时LED DS7点亮指示刹车电路动作。

由整流二极管D5、D6、D7、D18、D19、D20组成的整流电路输出脉动直流电，其后级的检测电路可对交流电压过低的情况进行实时检测，检测报警信号也通过光耦U1输出。

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。

第二章整流与滤波电路一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。

（1）电容滤波适用于大电流场合，而电感滤波适用于高电压场合。

（）（2）全波整流电路中，流过每个整流管的平均电流只有负载电流的一半。

（）（3）单相桥式整流电容滤波电路中与单相半波整流电容滤波电路中，每个二极管承受的反向电压相同。

（）（4）半波整流电路中，流过二极管的平均电流只有负载电流的一半。

（）（5）硅稳压管并联型稳压电路的负载任意变化，稳压管都能起稳压作用。

（）（6）电解电容的电极有正、负之分，使用时正极接高电位，负极接低电位。

（）（7）任何电子电路都需要直流电源供电，因此需要直流稳压电源。

（）（8）在整流电路后仅用电阻就构成滤波电路。

（）（9）整流电路能将交流电压转换成单向脉动电压，是利用了二极管的单向导电性。

（（）（10）全波整流电路中，其中一个整流管短路时对整流电路不影响，输出仍为全波整流。

（）二、选择正确答案填入空内。

1、滤波电路中整流二极管的导通角较大，峰值电流很小，输出特性较好，适用于低电压、大电流场合的滤波电路是（）A、电感B、电容C、复式D、有源分析如下图，选择正确答案填在括号内（第2题～第5题），已知U2=10V。

2、接入滤波电容后，输出直流电压为（）A、升高B、降低C、不变D、为零3、接入滤波电容后，二极管的导通角为（）A、加大B、减小C、不变D、为零4、输出电压的平均值U O约为（）A、10VB、14VC、16VD、12V5、若D1短路，则（）A、U0减小一半B、U O不变C、D3、D4发热D、D2或变压器烧坏分析如下图，选择正确答案填写在括号内（第6题～第11题）。

6、设U2有效值为10V，则电容两端电压为（）A、 B、9V C、12V D、14V7、若电容C脱焊，则Ui为（）A、 B、9V C、12V D、14V8、若二极管D4接反，则（）A、变压器被短路，D1、D2或变压器被烧坏B、变为半波整流C、电容C将过压而击穿D、稳压管过流而烧坏9、若电阻R短路，则（）A、U O将下降B、变为半波整流C、电容C将过压而击穿D、稳定管过流而损坏10、设电路正常工作，当电网电压波动而使U i增大时（负载不变），I R将增大，则I W将（）A、增大B、减小C、基本不变D、为零11、设电路正常工作，当负载电流I O增大时（电网电压不变），I R将基本不变，则I W将（）A、增大B、减小C、基本不变D、为零12、在单相整流电路中，流过负载电阻的电流是（）A、交流电流B、平滑直流C、脉动直流D、纹波电流13、在单相桥式整流电路中，设变压器副边电压有效值为U2，若负载开路，则每只整流二极管承受的最高反向电压是（）A、2U2B、U2C、2U2D、U214、在单相桥式整流电路中，设变压器副边电压有效值为U2=100V，则负载两端平均电压是（）A、100VB、90VC、45VD、141V15、在单相桥式整流电路中，如果某个整流二极管极性接反，则会出现（）现象A、输出电压升高B、输出电压为零C、有半周短路，输出电压明显下降D、输出电压不变三、填空题1、硅稳压管通常工作在区域。

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。