直流稳压电源的基本组成及工作原理教案

直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置，其组成和工作原理如下：
组成：
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

电源变压器：将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压，以满足整流电路和输出直流电压的要求。

整流电路：利用整流元件（如硅整流二极管）的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。

滤波电路：利用电容元件的储能作用，将脉动的直流电平滑化，得到比较平滑的直流电压。

稳压电路：利用稳压元件（如硅稳压管）的电压调整作用，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。

工作原理：
第一步，变压器：是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。

其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。

通过调整变压器的变比，可以得到满足要求的交流电压。

第二步，整流滤波：利用整流二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。

同时，通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除，得到比较平滑的直流电压。

第三步，稳压：利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出直流电压的目的。

电工电子技术及应用第七章《直流稳压电源》教案（7-1）【课题编号】03-07-01【课题名称】整流电路【教学目标】应知：1．整流的概念；2．理解整流电路的工作过程及不同类型的整流电路的优缺点；3．*了解晶闸管可控整流电路。

应会：1．能分析负载上电压的波形，会根据电压波形判断电路的故障点；2．正确计算电压、电流平均值，会根据电路要求选择整流电路元件参数。

【教学重点】整流的概念及意义；整流电路的工作过程分析以及元件参数的选择。

【难点分析】整流电路各点的电压波形分析及元件参数的选择。

【学情分析】根据学生特点，利用“做中教”，让学生在“做”中认识各种整流电路形式，通过“现象”自主探究整流电路特点，并会结合现象分析电路的故障点。

利用多媒体课件将整流电路工作过程形象化，以利于学生的理解。

对于参数的计算，省却繁琐的公式推导过程及原理讲解过程，要求学生会直接根据公式进行简单计算，合理选择元件参数即可。

【教学方法】讲授法、演示法【教具资源】整流二极管，整流桥，0～220V单相可调交流电源，多媒体课件，万用表，双踪示波器。

【课时安排】2学时（90分钟）【教学过程】一、导入新课直流电源在日常生活中应用很广，它的来源中，除了将其他形式的能直接转化为直流电能外，交流电经整流变为直流电也是直流电源的一种重要的形式。

【多媒体演示】（多媒体演示直流稳压电源稳压流程）引出：交流电能变为直流电的第一个环节-----整流电路二、讲授新课教学环节1：单相半波整流（一）“做中教”——单相半波整流电路实验教师活动：投影单相半波整流电路图，让学生搭建电路。

学生活动：分组实验（1）根据电路图，将一只变压器、一个整流二极管、一个负载电阻连接电路。

（2）闭合开关，用示波器观察交流输入端电压u1、负载两端电压u2的波形，并对波形特点作比较。

（3）用万用表测量交流输入端电压、负载两端电压，比较两者数值关系。

（4）交换二极管的正负极，再次观察比较u 1、u 2波形特点。

第11章直流电源电路电子设备中都需要稳定的直流电源，这些直流电源由50Hz的交流电经过变压、整流、滤波和稳压以后得到。

11.1 整流电路能将大小和方向都随时间变化的工频交流电变换成单方向的脉冲直流电的过程称为整流。

利用二极管可以组成整流电路。

常见的整流电路有单相半波整流电路、单相全波整流电路和桥式整流电路。

下面介绍单相半波整流电路和桥式整流电路。

一、单相半波整流电路：单相半波整流电路是最简单的电路，其结构如图所示，它是由电源、变压器、整流二极管D和负载电阻RL组成。

变压器把市电电压u1(多为220 V)变换为所需要的交变电压u2，D再把交流电变换为脉动直流电。

1、工作原理设变压器副边电压为u2=2U2sinωt。

在u2为正的半个周期内，二极管D正向偏置，处于导通状态,此时,有电流io=iD产生,经过负载电阻RL回到负极,且uo=u2.在u2的负半周,二极管D因承受反向偏压而截止,负截电阻RL的电压和电流都为0.下一个正弦波到来时,又重复刚才的正半周和负半周的工作情况.这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过,达到了整流的目的.但是,负载电压及负载电流的大小还随时间而变化,即RL的电压uo和电流io都具有单向脉动的特性.输出电压uo、及通过二极管的电流iD和二极管两端承受反向偏压UDR的波形。

2、主要参数的计算及元件的选择输出电压平均值就是负载电阻电压的平均值。

由如图5-3所示波嘎形可得由此得出输出电流的平均值Io。

及通过二极管整流电流的平均值IDIo=ID=Uo/RL=0.45·U2/RL当变压器的副边电压及负载确定后，对二极管的要求也就确定了。

一般根据流过二极管电流的平均值ID和它所承受的最大反向电压UDRM来选择二极管的型号。

二、单相桥式整流电路桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。

这种电路，只要增加两只二极管口连接成“桥”式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。

《直流稳压电源》教案教学目标：1、知识目标掌握直流稳压电源的作用和结构掌握整流电路的工作原理2、能力目标培养学生的观察、分析等逻辑思维能力3、情感目标通过对问题的分析，体验逻辑分析的乐趣，提高学生对生活对学习的积极性重点难点：学生能准确判断分析出事物之间的联系和转化能自己分析电路的工作过程及波形变化教法分析：任务驱动法、教师引导法、自由讨论法、演示法教学过程（45分钟）一、问题导入：提出问题，引导学生思考1.如手机等可携带电器用什么电源？2.没电时怎么办？3.充电器的作用是什么？4.充电电源与充电器送出的电有何不同？运用讨论法、引导法，活跃学生思维，引导学生思考，从而引出课题二、引出课题a。

直流稳压电源实现将电力系统交流电转变为稳定直流电的设备b。

交流电源与稳压电源区别（波形区分）三、电路分析：直流稳压电源结构怎样才能把交流电变为低压直流电？教师演示法，学生得出结论四、桥式整流电路用可变换极性的直流电源来代替交流电源1、回忆二极管的单向导电性2、呈现整流电路图3、将变压器换成直流电源4、学生讨论电流的流通路径当直流电源上正下负时，分析电流路径及负载上电流方向当直流电源下正上负时，分析电流路径及负载上电流方向得出结论：1、四个二极管分两组在正负半波时两两导通，使得负载上一直有固定方向电流流过，实现了整流效果。

2、波形变化3、参数计算输出电压：UL= 0.9 U2输出电流：IL=UL/RL二极管电压：URM=1.414U2五、思考巩固1.D1短路时电路整流结果如何?2.四个整流二极管全部接反结果如何?板书设计、布置作业作业：布置分析电路的课后题2、3。

可调直流稳压电源的工作原理1. 引言可调直流稳压电源是一种能够提供可调输出电压并保持稳定的电源设备。

它广泛应用于电子设备的研发、生产和测试过程中，为各种电子元件和电路提供所需的直流电源。

2. 基本组成可调直流稳压电源通常由以下几个基本组成部分构成：2.1 变压器变压器是可调直流稳压电源的输入部分，用于将交流电转换为所需的低压交流信号。

变压器具有两个或多个线圈，通过不同的线圈比例可以实现不同的输入输出电压。

变压器还可以通过隔离输入和输出，提供安全性和防止干扰。

2.2 整流桥整流桥是将交流信号转换为直流信号的关键部件。

它由四个二极管组成，能够将交流信号只通过一个方向上的二极管进行整流。

整流桥将交流信号转换为脉动较大的直流信号。

2.3 滤波电容滤波电容用于平滑整流后的脉动直流信号，使其变为更接近稳定直流信号。

滤波电容通过存储电荷来平滑电压，当负载需要更多电流时，滤波电容会释放储存的电荷以满足负载要求。

2.4 稳压器稳压器是可调直流稳压电源的核心部件，用于将滤波后的直流信号调整为所需的稳定输出电压。

其中最常见的类型是线性稳压器和开关稳压器。

3. 工作原理3.1 线性稳压器工作原理线性稳压器通过改变其内部元件的阻抗来调整输出电压。

它通常由三个主要部分组成：基准电压源、误差放大器和功率传输元件。

•基准电压源：提供一个固定的参考电压，通常使用基准二极管或基准晶体管产生一个稳定的参考电流。

•误差放大器：将参考电压与输出电压进行比较，并根据差异产生一个误差信号。

•功率传输元件：根据误差信号控制通过它的电流，从而调整输出电压。

当输出电压低于设定值时，误差放大器会产生一个较高的误差信号，使功率传输元件导通，从而增加输出电压。

当输出电压高于设定值时，误差放大器会产生一个较低的误差信号，使功率传输元件截断，从而减小输出电压。

线性稳压器通过不断调整功率传输元件的导通时间来保持输出电压稳定。

3.2 开关稳压器工作原理开关稳压器利用开关元件（通常为晶体管）的开关特性来调整输出电压。