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单相半波整流电路教案一、教学目标1.掌握单相半波整流电路的工作原理；2.了解单相半波整流电路的特点和应用；3.能够分析和设计简单的单相半波整流电路。
二、教学重点1.半波整流电路的工作原理；2.理解肖特基二极管的特点。
三、教学难点1.半波整流电路的输出电压波形；2.如何正确定义输入和输出电压的平均值和有效值。
四、教学过程第一步：导入新课（3分钟）教师简要介绍整流电路的概念，并和学生讨论具体的例子，如家庭的电视机、手机等电子设备的电源都是使用整流电路。
第二步：讲解半波整流电路的工作原理（15分钟）1.教师通过示意图展示半波整流电路的电路图和工作原理。
2.引导学生思考：为什么半波整流电路只能将输入电压的正半周期输出？如何实现正半周期输出？3.讲解肖特基二极管的特点：肖特基二极管是一种基于肖特效应工作的二极管，具有低电压降和快速恢复时间等特点。
第三步：计算分析半波整流电路的输出电压（25分钟）1.分析单相半波整流电路的输出电压特点：输出电压是以输入电压的正半周为周期的脉冲电压。
2.正确定义输入和输出电压的平均值和有效值。
3.讲解输出电压的计算公式，并通过例题进行演示。
4.分析输出电压波形的形状：输出电压的波峰和输入电压的波峰之间存在一个较大的电压降。
第四步：讲解半波整流电路的应用（10分钟）1.通过实际案例分析半波整流电路的常见应用，如电源变换器、直流电压稳压器等。
2.引导学生思考：为什么在一些特定的应用场合要使用半波整流电路？第五步：设计半波整流电路（20分钟）1.分析学生常见的实际问题：如何设计一个指定输出电压和电流的半波整流电路？2.教师给出设计步骤和流程，引导学生进行设计并进行实验验证。
第六步：课堂练习（12分钟）提供一些相关题目，由学生独立完成。
教师解答学生的问题，并及时给予指导和激励。
第七步：课堂小结（5分钟）教师对本节课的重点内容进行回顾总结，并布置相关作业。
鼓励学生进行课后拓展阅读，加深对半波整流电路的理解。
单相半波整流电路教案第一章：教学目标与内容简介1.1 教学目标本章旨在让学生了解并掌握单相半波整流电路的基本原理、工作过程及其应用。
通过本章的学习，学生应能：（1）描述单相半波整流电路的组成及工作原理；（2）分析并计算单相半波整流电路的主要性能指标；（3）设计并搭建简单的单相半波整流电路。
1.2 教学内容（1）单相半波整流电路的基本概念；（2）单相半波整流电路的工作原理；（3）单相半波整流电路的性能指标；（4）单相半波整流电路的应用实例。
第二章：单相半波整流电路的基本概念2.1 交流电与直流电的区别介绍交流电（AC）与直流电（DC）的基本概念，分析它们在电压和电流方面的差异。
2.2 半波整流电路的概念解释半波整流电路的定义，阐述它只能利用输入交流电信号的一半波段，从而实现直流电的输出。
2.3 单相半波整流电路的组成介绍单相半波整流电路的主要组成部分，包括电源、整流器、负载等。
第三章：单相半波整流电路的工作原理3.1 整流器的作用讲解整流器在单相半波整流电路中的作用，以及整流器的工作原理。
3.2 负载的作用介绍负载在单相半波整流电路中的作用，以及负载对整流电路性能的影响。
3.3 单相半波整流电路的工作过程分析单相半波整流电路在正半周和负半周的工作过程，阐述整流电路输出直流电的原理。
第四章：单相半波整流电路的性能指标4.1 输出直流电压讲解单相半波整流电路输出直流电压的计算方法，以及影响输出直流电压的因素。
4.2 输出直流电流介绍输出直流电流的计算方法，以及负载电阻对输出直流电流的影响。
4.3 整流电路的效率阐述整流电路效率的计算方法，以及提高整流电路效率的途径。
第五章：单相半波整流电路的应用实例5.1 充电器以充电器为例，介绍单相半波整流电路在实际应用中的具体实现，以及充电器的性能指标。
5.2 电源适配器讲解电源适配器的工作原理，以及单相半波整流电路在电源适配器中的应用。
5.3 照明电路分析单相半波整流电路在照明电路中的应用，以及照明电路的性能要求。
半波整流电路教案学科电子技术基础年级一年级教师：周悦2015年5月课题半波整流电路教学目标知识目标：1.掌握半波整流电路的组成及元件作用2. 理解电路工作原理能力目标：1.能对负载上的直流电压与直流电流进行估算；情感目标：通过小组实验，培养学生团队协作精神，以及爱科学、学科学、用科学的良好习惯，并由此提高学生学习电子知识的兴趣。
教学重点1.掌握半波整流电路的组成及元件作用2. 理解电路工作原理教学难点能对负载上的直流电压与直流电流进行估算；教学方法实物展示、任务布置、启发诱导法教学准备手机充电器及其配套锂电池、示波器、万用表课型课时新授1课时教学过程个性化补充一. 导入新课师生互动环节（教师展示手机充电器对锂电池充电过程）师：同学们我们现在使用的手机锂电池的低压直流电能是从哪里得来的呢？生：是手机充电器供给的（学生异口同声的回答）师：是的。
充电器直接引入的是市电220V，50H Z的交流电能，而手机锂电池需要存储的是低压直流电能，那么请同学们思考下充电器是如何给锂电池充电的呢？生：先降压后变换（少数学生能回答）师：对了。
所以今天这两堂课我们就要一起来学习如何将电网中220V、50H Z的交流电能变换成脉动的低压直流电能--------单相半波整流电路（板书）二.新授（一）电路的组成1、给学生布置任务一，让学生按照半波整流电路原理图连接实物图2、通过学生和老师共同评比出既美观又正确的实物连接图进行表扬与展示。
3、在连接实物图的过程中，学生知道了半波整流电路的组成，通过提问的方式，在黑板上板书出电路的组成：变压器、二极管、电阻4、通过老师带动学生一起分析，理解各个元件在电路中的作用：变压器：将220V交流电压降压为实际需要的低压交流电压U2二极管：将交流电转换为单方向的脉动直流电电阻：负载（消耗电能）（二）半波整流电路工作过程1、给学生布置任务二，让学生用示波器观察波形图U2与UL的波形图，并画在任务书上。
2225班《电子基本技能实训》期中考试试卷
单相半波整流电容滤波电路的安装与实验
班级：姓名：学号：
一、认识单相半波整流电容滤波电路
整流电路可以实现将交流电压转变为直流脉动的电压，分为单相整流及三相整流电路，单相整流电路中最基本的是单相半波整流电路，只需要1个二极管就可以。
为了使输出的直流电压更加稳定，在输出端加入一个电解电容C1由二极管D1和电容C1组成了单相半波电容滤波电路。
在AB两点输入一个交流电压，经过整流滤波后在C点可以得到一个较为稳定的直流电压。
R1和1ED1构成电源指示电路，R2是负载电阻。
请根据原理图在多功能板上完成电路的焊接，J1为1*2排针，用于连接输入的交流电源；J2为1*3排针，用于选择不同负载，1-2引脚短接时，电路接入电源指示灯电路作为负载，当2-3引脚短接时，电路接入R2作为负载。
三、电路参数测量（30分）
Qo
1、请说明单相半波整流电容滤波电路的作用？（2分）
2、请根据实际测量数据分析说明单相半波整流电容滤波电路输入电压与输出电压的关系？（2分）
3、请说明电解电容、发光二极管及整流二极管如何判断其极性。
（6分）。
教学设计方案
教学实施1.2 整流滤波电路
1.2.1 单相半波整流电路
单相半波整流电路如图所示。
由电源变压器T、整流二极管VD和负载电阻L R组成。
1．工作原理
工作原理示意图如图所示。
（1）当2v为正半周时，二极管VD加正向电压，处于导通状态，L R 上产生正半周电压O v，如图（b）所示。
（2）当2v为负半周时，二极管VD加反向电压，处于截止状态，L R 上无电流流过，如图（c）所示。
各波形之间的对应关系如图（d）所示。
结论：
脉动直流电：大小波动，方向不变的电流（或电压）称为脉动直流电。
半波整流：电路仅利用电源电压2v的半个波，故称半波整流。
半波整流后的输出信号为半波脉动直流电。
半波整流电路的缺点是电源利用率低，且输出脉动大。
2．负载上的直流电压与直流电流的估算
（1）负载上的直流电压U L
U L=0.45 U2
式中，U2为变压器二次电压有效值。
（2）负载上的直流电流I L
I L=
L
L
R
U
=0.45
L
L
R
U
3．整流二极管的选择
选用二极管时要求其I F≥I D=I L U RM≥2U2。
实验一单相半波可控整流电路一、实验目的1、掌握单相半波可控整流电路的基本组成。
2、熟悉单相半波可控整流电路的基本工作特性。
二、实验内容1、验证单相半波可控整流电路的工作特性。
三、实验设备与仪器1、“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”—DE08、DE09单元2、“触发电路挂箱Ⅰ（DST01）—DT01单元3、“电源及负载挂箱Ⅰ（DSP01）—DP01单元4、逆变变压器配件挂箱（DSM08）—电阻负载单元5、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器四、实验电路的组成及实验操作1、实验电路的组成：实验电路主要由触发电路、脉冲隔离、功率开关（晶闸管）、电源及负载组成。
实验系统提供了单结晶体管触发电路和集成单相锯齿波移相触发图2-1单相半波整流电路原理示意图电路可供选择。
实验指南以前者构成实验电路。
主电路开关元件只有一个单向晶闸管，在交流电源的正半周波，触发信号来临时，晶闸管满足条件开通，直到管子两端电位反向或者电路中的电流减小到晶闸管维持电流以下时管子关断。
控制触发脉冲的相位，从而控制每个周期晶闸管开通的起始时刻。
因为电路中只有一个开关管，所以只能完成半个周波范围内的相位控制，故此称其为半波可控整流电路。
单相半波整流电路的原理示意见图2-1。
2、实验操作：打开系统总电源，系统工作模式设置为“高级应用”。
将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。
按附图1完成实验接线。
将DT01单元的控制电位器逆时针旋到头，经指导教师检查无误后，可上电开始实验。
依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调节DT01单元的控制电位器，观察并记录负载电压波形及变化情况；依次关闭系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路；改变电路的负载特性，在负载回路内串入大电感，重复以上操作，观察并记录相应波形；对比实验结果，参照教材相关内容，分析电路工作原理。
实验完毕，依次关断系统主电路、挂箱电源开关、控制电路电源以及系统总电源。
电力电子技术教案
五、调试方法
1)单结晶体管触发电路的调试
将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。
调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?
单相半波可控整流电路
2)单相半波可控整流电路接电阻电感性负载
将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器L d串联而成）。
暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角[阻抗角φ=tg-1(ωL/R)，保持电感量不变，改变R 的电阻值,注意电流不要超过1A]情况下，观察并记录α=30°、60°、90°、120°时的直流输出电压值U d及U VT的波形。
α30°60°90°120°150°
U2
U d(记录值）
U d/U2
U d（计算值）
接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用,以及U VD1波形的变化。
α30°60°90°120°150°
U2
U d（记录值）
U d/U2
U d（计算值）
计算公式: U d = 0.45U2(l十cosα)/2。
单相半波整流电路教案第一章：教学目标与内容简介1.1 教学目标1. 了解单相半波整流电路的基本概念和工作原理。
2. 掌握单相半波整流电路的电压和电流波形分析。
3. 学会使用仿真软件进行单相半波整流电路的仿真实验。
1.2 教学内容1. 单相半波整流电路的基本概念。
2. 单相半波整流电路的工作原理。
3. 单相半波整流电路的电压和电流波形分析。
4. 仿真软件的使用方法。
第二章：单相半波整流电路的基本概念2.1 直流电与交流电1. 直流电的特点。
2. 交流电的特点。
2.2 整流电路的概念1. 整流电路的定义。
2. 整流电路的作用。
2.3 单相半波整流电路的组成1. 单相半波整流电路的电路图。
2. 单相半波整流电路的主要元件。
第三章：单相半波整流电路的工作原理3.1 电路工作原理概述1. 电路的工作原理。
2. 电路的工作过程。
3.2 电压和电流波形分析1. 输入电压波形。
2. 输出电压波形。
3. 输出电流波形。
第四章：单相半波整流电路的电压和电流波形分析4.1 输入电压波形分析1. 正弦波输入电压。
2. 方波输入电压。
4.2 输出电压波形分析1. 直流输出电压。
2. 脉动输出电压。
4.3 输出电流波形分析1. 直流输出电流。
2. 脉动输出电流。
第五章：仿真软件的使用方法5.1 仿真软件简介1. 仿真软件的功能。
2. 仿真软件的应用范围。
5.2 仿真软件的使用方法1. 软件的安装与启动。
2. 电路的搭建与参数设置。
3. 仿真实验的运行与结果分析。
本章总结：通过本章的学习，学生掌握了单相半波整流电路的基本概念、工作原理以及电压和电流波形分析。
学会了使用仿真软件进行单相半波整流电路的仿真实验，为后续的学习和工作打下了坚实的基础。
第六章：单相半波整流电路的性能参数6.1 峰值电流和平均电流1. 峰值电流的计算。
2. 平均电流的计算。
6.2 整流效率1. 整流效率的定义。
2. 整流效率的计算。
6.3 输出电压的稳定性1. 输出电压稳定性的影响因素。
实验一、单相半波整流电路教案
教材分析
在小功率整流电路中,单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应用于电工电子技术中。
学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路等打下良好的基础;同时也就是教材前面半导体二极管知识的一个重要应用,所以本节内容在顺序安排上起到了承上启下的作用。
本节主要介绍了单相半波整流电路的结构、工作原理以及负载电压与电流,在讲授时教师应吃透教材,深入浅出,利用实验现象直观地帮助学生掌握本节知识,并设计问题给学生以启迪。
学生分析
电子电路理论普遍具有抽象性,而我们中职类学生基础较薄弱,所以中技生在学习基础理论的过程就较吃力,针对这一特点,本人直接通过实验的方法,利用直观现象来激发学生的学习兴趣,集中学生的听课注意力。
在讲授本节内容时,本人在课堂上亲自演示用示波器测量单相半波整流电路的输入输出波形,学生可直观波形,对比波形来理解整流的作用与目的。
另外结合整流电路应用于日常生活的电器(例如手机、MP3的充电器)来激发学生的学习整流电路的兴趣;在讲授整流原理时进行讲练结合,用任务驱动法来展开教学。
整个教学过程中应充分利用教师的示范及学生亲自动手分析等,使学生逐步掌握分析电路的技能.要注意教给学生分析电路的方法,提高演示实验的可见度。
在演示实验时最好边讲解,边操作.教师的演示将对学生起示范作用,因此要注意操作的规范性。
教学目标与价值观
情感目标:利用实物展示、演示实验现象来引导学生理解整流的概念与作用,激发学生的兴趣,促进教学的配合。
能力目标:帮助学生掌握单相半波整流电路的结构、工作原理及负载电压与电流的计算。
价值观:培养学生分析与检修整流电路故障的能力。
教学重点与难点
单相半波整流电路的工作原理分析,输出电压极性与波形分析及负载直流电压电流的计算。
课前教具准备
1N4007小功率整流二极管一只、手机充电器及其配套锂电池、示波器与事先制作好的单相半波整流电路。
教学方法
实物展示法、实验演示法、讲练结合法、启发诱导法
教学活动
一、复习提问(约3分钟)
(1):教师拿出一个1N4007的小功率整流二极管复习半导体二极管的结构与符号。
(2):提问二极管的单向导电性并请同学们画出二极管的正、反向偏置电压的电路图。
二、导入新课(约10分钟)
(一):师生互动环节(教师展示手机充电器对锂电池充电过程)
师:同学们我们现在使用的手机锂电池的低压直流电能就是从哪里得来的呢？
生:就是手机充电器供给的
师:就是的。
充电器直接引入的就是市电220V,50H Z的交流电能,而手机锂电池需要存储的就是低压直流电能,那么请同学们思考下充电器就是如何给锂电池充电的呢？
生:先降压后变换
师:对了。
所以今天这两堂课我们就要一起来学习如何将电网中220V、50H Z的交流电能变换成脉动的低压直流电能--------单相半波整流电路(板书)
(二):教师演示实验环节
教师将准备好的单相半波整流电路接入220V电网中,用示波器分别测量整流电路降压后的输入交流电的波形与输出低压直流电的波形,让学生观察实验现象,比较输入低压交流电与输出低压直流电波形的变化,从而来理解单相半波整流电路的功能。
(板书)整流:将交流电压变换成脉动的直流电压。
(板图)
显示PPT图2
三:进行授课(约71分钟)
(一):单相半波整流电路的结构与工作原理(板书)(约43分钟)
教师提示:“单相”一词就是指输入整流电路的交流电就是单相交流电。
而“半波”一词同学们可在下面讲授的半波整流原理中自己总结,到时老师请同学们回答。
(任务驱动法教学可集中学生的听课注意力)
1:电路结构组成(板书)
显示PPT3,4
分析各元器件的作用:
(1) 电源变压器T:将220V交流电压变换为整流电路所要求的低压交流电
压值。
(2):整流二极管V:利用二极管的单相导电性进行整流。
(5):负载R L:就是某一个具体的电子电路或其它性质的负载。
2:工作原理
教师引导:输入整流电路的交流电压来自于电源变压器的二次绕组输出端,在分析整流原理时应将交流电压分成正、负半周两种情况来考虑。
另外为了分析方便,变压器T应假设为无损耗的理想元件,整流二极管V应为理想二极管,负载为纯电阻性负载。
(1):单相半波整流电路的整流原理(板书)
整流过程的核心就就是利用整流二极管的单向导电性。
(挂图)
注:图中的灯就是用来检验整流二极管的导通与截止的情况,在实际电路中人眼时瞧灯灭的情况,在这里目的就是让学生更好地理解整流二极管截止的现象。
(2):V导通时的电流回路分析(板书)
(挂图)
教师提问:①:上面分析了半波整流电路的工作原理,由此可以回答什么就是半波整流。
(请学生回答)显示PPT5
②:若在上面图中把整流二极管V极性对调后整理电路的原理又怎样分析
呢？(给1分钟时间学生自行分析后再讲解,起到了举一反三的作用)显
示PPT6,7
探究活动:通过整流二级管导通时电流的分析,可以进一步理解整流电路的工作原理,同时有利于整流电路的故障分析与检修。
在整流电路回路中任意一个点出现开路故障都将造成无电流输出。
(设置几个开路与短路故障,要求学生分析与排除故障现象,提高学生解决实际问题的能力。
)
(3):输出电压极性与电压电流波形分析(板书)
(板图)
设变压器:次级绕组电压为:
2
)(
=
sin
t
uω
t
U
2
2
分析内容:整流电路输出电流由上而下流过负载R L,在R L上的压降为输出电压U L,因为输出电压为单向脉动的直流电压,所以它有正负极性,在RL上输出上正下负的电压。
探究活动:将整流二极管V极性对调后输出电压极性与电压电流的波形又就是怎样呢？(学生自行分析)
(二):负载电压、电流计算与整流二极管的选取(板书)(约28分钟)
1:负载电压电流计算(板书)
由输出电压极性与电压电流波形分析可知,负载所得半波整流电压虽然方向不变,但大小总就是随时间变化,数学理论可证明输出直流电压U L 为一个周期内电压的平均值(半波整流电压的平均值就是交流电压峰值的π
1倍)即: 输出电压:2U =22
U π≈2450U ⋅ (板书)
输出电流:L
L L L R U R U I 2450⋅==(板书)显示PPT8,9 2:整流二极管的选取
在电路图中分析可知整流二极管截止时所承受的最高反向电压为2u 的峰值即:22U U RM =,整流二极管在正向导通时最大的整流电流OM I 应大于负载电流L I ,可见选用整流二极管应:
OM I >L I (板书)
RM U >22U (板书)显示PPT10
3:讲解例题:显示PPT11
通过例题讲解可以帮助学生掌握选用整流二极管的方法。
四:拓展训练显示PPT12
五:课堂小结(约6分钟)
(1):单相半波整流电路广泛应用于电工电子技术中,其整流的原理就是利用二极管的单向导电性。
(2):由于半波整流电路所采用元器件较少,所构成的电路简单、成本低,但从输出电压的波形图上可以瞧出输出的直流电压低、脉动大,变压器一半的时间未利用,所以效率较低,只适用于对脉动要求不高的场合。
(可引导学生小结)
(3):在选用整流二极管时应重点考虑最大的整流电流与最高的反向工作电压。
六:板书设计显示PPT13。
