关于整流滤波电路课件

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《整流滤波电路》课件

过载测试
在超过额定负载的条件下测试电路性能，主要观察电路的保护功能是否正
常工作。
带载测试
在额定负载条件下测试电路性能，主要观察电路的工作效率、温升和稳定性。
环境测试
在不同环境温度、湿度和气压条件下测试电路性能，以评估电路的适应性和可靠性。
常见故障与排除方法
无输出
检查电源是否正常，元件是否损坏，电路连接是否正确。
《整流滤波电路》ppt课件
• 整流滤波电路概述 • 整流电路 • 滤波电路 • 整流滤波电路的参数选择与设计 • 整流滤波电路的调试与测试 • 案例分析
01
整流滤波电路概述
整流滤波电路的定义
01
整流滤波电路是一种将交流电转换为直流电的电子电路，主要由整流器和滤波器组成。
02
整流器的作用是将交流电转换为脉动直流电，而滤波器则用于减小脉动直流电的纹波，使其更接近平滑的直流电。
特点
输出电压较低，适用于负载电流较大的情况。
LC滤波电路
工作原理
结合电容和电感滤波的原理，通过LC元件的共振作用进一步抑制交流成分。
特点
输出电压和电流波形更平滑，适用于高精度和高质量的电源要求。
应用场景
适用于精密仪器、医疗设备和高级电源设备等。
滤波电路的优缺点
优点
能够减小整流后输出电压的脉动，提高输出电压的平滑度，从而满足设备对电源的要求。
缺点
由于增加了元件和线路，可能导致电路复杂度增加、成本提高，同时可能产生额外的能量损耗。
选择依据
根据实际应用需求，综合考虑输出电压、负载电流、成本和电路复杂度等因素来选择合适的滤波电路。
04
整流滤波电路的参数选择与设计

整流滤波全桥电路

促进工业自动化发展
在工业自动化领域，整流滤波全桥电路的应用促进了电机驱动技术的进步，为实现精确控制和提高生产效率提供了有力支持。
02 整流滤波全桥电路的组成
整流器
整流器是整流滤波全桥电路的核心组成部分，其作用是将交流电转换为直流电。
整流器通常由四个二极管组成，采用全桥或半桥的连接方式，根据输入交流电的相位变化，二极管会交替导通和截止，从而将交流电转换为直流电。
整流效率
整流效率
整流滤波全桥电路的整流效率是指整流器将交流电转换为直流电的效率，通常以百分比表示。整流效率越高，电路的能量转换效率就越高，能够减少能源的浪费。
影响因素
整流效率受到多种因素的影响，包括整流器元件的性能、电路设计、工作电压和电流等。为了提高整流效率，需要选择性能良好的整流器元件，优化电路设计，以及合理调整工作电压和电流。
滤波效果
滤波效果
滤波效果是指整流滤波全桥电路对交流电中杂波的滤除能力。滤波效果越好，输出的直流电质量就越高，能够减少对用电设备的影响。
影响因素
滤波效果受到滤波电容和滤波电感的影响。滤波电容和滤波电感的选择和配置直接影响到滤波效果。为了提高滤波效果，需要选择适当的电容和电感元件，并合理配置它们的参数。
工业控制
在工业控制系统中，整流滤波全桥电路用于将交流电机驱动器转换为直流电机驱动器，实现精确的速度和位置控制。
整流滤波全桥电路的重要性
提高能源利用效率
整流滤波全桥电路能够将交流电高效地转换为直流电，减少能源的浪费，提高能源利用效率。
保证电子设备正常运行
整流滤波全桥电路为电子设备提供稳定的直流电源，保证设备的正常运行和延长使用寿命。
全桥电路的工作原理
01

整流滤波电路ppt课件

作业：
1. 测量直流稳压电源纹波电压时，发现接入负载和负载开路测得的纹波电压大小相差很多，这种现象是否正常？为什么？
答：正常。当负载开路时，滤波电容放电速度很慢，故输出电
压比较平稳，纹波电压很小；当接入负载电阻后，滤波电容放电加快，使输出电压波动增大，所以纹波电压较大。因此纹波电压大小的测量，应在额定负载下进行。
L
C1
C2 RL
C1、C2 对交流容抗小 L 对交流感抗很大
负载电流小时，
可用R 代替L。
*讨论
1. 测量直流稳压电源纹波电压时，发现接入负载和负载开路测得的纹波电压大小相差很多，这种现象是否正常？为什么？答案
*2. 试比较电容滤波、电感滤波、π型滤波电路的特点与应用场合。答案
讨论小结
(3) 选择整流二极管
T 1 f 150 s 0.02 s
取
RLC
4T 2
0.04 s
则得 C 0.04s 1 000 F 40
可选取 1 000 F、耐压 50 V 的电解电容。
二、其它形式的滤波电路
1. 电感滤波 +
~ u2
2. 型滤波 +
~ u2
L RL
L 通直流阻交流
L 越大，负载电阻越小，滤波效果越好。
0.45 U2
RL
URM 2U2
二、桥式整流电路续
5. 桥式整流电路的简化画法
~
6. 整流桥
+
RL uo
~~
9.1.2 滤波电路
利用电容、电感的储能作用，滤除纹波，得到
平滑的直流输出电压。
一、电容滤波电路 1. 工作原理 2. 输出电压
当 RL = 时：

《整流滤波电路》PPT课件

a
D1
+
u2
0 2 3 t 4
u1
u2 –
u2 b
+ –
io uo D2
RL+
uo uD1
忽略二极管正向压降 0 ~ ： uD2
uD2 = 2u2
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： D1 T a uo i o u1 u2 RL u2 b D2 1 1 Uo = uo d (t ) = uo
四．倍压整流电路
利用滤波电容的充放电作用，将多个电容和二极管组合可获得倍数于变压器附边电压的输出电压。
1、二倍压整流电路
–
a
uo C2 – +
+
u2的正半周时：D1导通， D2截止，理想情况下，电容C1的电压：
UC 1 =
2U 2
u1
b
u2D1 – + C1
D2
u2的负半周时：D2导通， D1截止，理想情况下，电容C2的电压：
0 2
t

0

0
2U2 sin td ( t)
=
2 2U2

= 0. 9 U2
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压： D1 T a 二极管上的平均电流： io u1 u2 RL 1 u2 b D2 uo uD
t 0 2
ID = I o 2
1 2 ( R // RL ) ( ) C2 1 ( R // RL ) 通常选择滤波元件的参数使得： C2
2
U o1m
RL = R RL
1 C2
U'o1m

整流滤波课件

即IZ=(Uimin-UZ)/R-Iomax＞IZmin,则
第三十七页，编辑于星期三：点二十分。
R Ui min U Z I Z Io max
②当Ui达最大值，Io达最小值时，Ui=Uimax，
Io=Iomin,这时IR=(Uimax-UZ)/R，则IZ=IR-Iomin为最大值。为了保证稳压管安全工作，此时IZ值应小于IZmax，即IZ=(Uimax-UZ)/R-Iomin＜IZmax，则
Ui (2 ~ 3)Uo
第三十九页，编辑于星期三：点二十分。
2 串联型晶体管稳压电路
URM 2U2
第七页，编辑于星期三：点二十分。
9.2 单相桥式整流电路
1. 电路组成及工作原理在图9.4（a）所示电路中，当变压器次级电压u2为上正下负时，二
极管V1和V3导通，V2和V4截止，电流i1的通路为a→V1→RL→V3→b，这时负载电阻RL上得到一个正弦半波电压如图3.5中（0~π）段所示。当变压器次级电压u2为上负下正时，二极管V1和V3反向截止，V2和V4 导通，电流i2的通路为b→V2→RL→V4→a，同样，在负载电阻上得到一个正弦半波电压，如图9.5中（π~2π）段所示。
uo
－
－
图9.6 单相半波整流电容滤波电路
第十八页，编辑于星期三：点二十分。
～ u1
u2
L
Io
RL
uo
图9.7 电容滤波原理及输出波形
第十九页，编辑于星期三：点二十分。
在u2的正半周时，二极管V导通，忽略二极管正向压降，则uo=u2，这个电压一方面给电容充电，一方面产生负载电流Io，电容C上的电压与u2同步增长，当u2达到峰值
效果才好。
第二十二页，编辑于星期三：点二十分。

南理工模电课件10-1

阻R，对交流分量的感抗为ωL
输出电压直流分量：VL
RL R RL
VD
RL R RL
0.9V2
输出电压交流分量：vl
RL
(L)2
RL2
vd
RL
L
vd
电感滤波电路的优缺点
优点：整流二极管导通角大，峰值电流小，输出特性平坦。缺点：笨重、体积大、易引起电磁干扰。一般只适用于低电压、大电流的场合
10.1 小功率整流滤波电路
1. 单相桥式整流电路 (1) 工作原理
v而 v负方22处处下载向于于。电的正负若阻单半半忽上向周周略正脉：：二动负DD极电半12管、、周压管DD经。34压导导过降通通合，，，成vvv，LLL=上上得v正正2到下下的负负是，，同一iiLL自自个上上而下。若忽略二极管管压降， vL= -v2
最大整流电流IF
1.1
0.45V2 RL
最高反向工作电压VRM 1.1
2V2
流经二极管的平均电流为：
ID
1 2
IL
0.45V2 RL
二极管两端承受的最大反向电压为：VRM 2V2
(4) 桥式全波整流电路的优缺点
优点：输出电压高、纹波电压较小、二极管承受的最大反向电压小，信号正、负半周都有电压输出，效率高缺点：使用二极管较多
(d) 电容滤波电路的优缺点
优点：电路简单、负载直流平均电压高、纹波较小。缺点：输出特性较差，适用于负载电压较高、电流较小、负载变动不大的场合。
(3) 电感滤波电路
利用储能元件电感器L的电流不能突变的性质，把电感L与整流电路的负载RL相串联，也可以起到滤波的作用。
当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的减小，从而增大二极管的导通角，使得二极管导通角为180 °

桥式整流及滤波电路PPT课件

第4页/共17页
uo、io的波形与平均值
设 : u 2U sin t
u
2 3
t
uo
io
t
1
U
2U sin td(t)
o
0
2 2U
0.9U
Io
Uo RL
U 0.9
RL

第5页/共17页
a
～ Tr
u
b
D4
D1 D3
D2
io
RL
uo
二极管的平均电流二极管的最高反向电压
ID
1 2
Io
U DRM 2U
缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。
第12页/共17页
3.3 复合滤波电路
单独使用电容或电感构成的滤波电路，滤波效果不够理想，为了满足较高的滤波要求常采用电容和电感组成的LC、CLC-型等复合滤波电路。
L
L
+ C
+ C
+ C
这两种滤波电路适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场合。
u1
u2
整流
u3
电
路 Tr
滤波
u4
电
路
稳压
uo
电
路
整流变压器Tr：将交流电源电压u1变换为符合整流要求的交流电压u2。
整流电路：将交流电压u2变换为单向脉动的直流电压u3。
滤波电路：将单向脉动直流电压u3变换为脉动较小的直流电压 u4。
稳压电路：在交流电源电压波动及负载变化时，使直流输出电
压u0稳定。
第13页/共17页
在负载较轻时，常采用电阻代替笨重的电感，构成CRC-型滤波电路，同样可以获得脉动很小的输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，所以只适用于负载电流较小的场合。

二极管整流滤波电路PPT课件

图7.1.5三相桥式整流电路
7.1 二极管整流滤波电路
分析方法：在每个六分之一周期时间内，相电压u2U、 u2V、u2W中总有一个是最大的，一个是最小的。
对于共阴极连接的二极管，哪一只的正极电位最高，则这只二极管就处于导通状态；
对于共阳极连接的二极管，哪一只的负极电位最低，则这只二极管就处于导通状态。
IOUO RL来自0.9U2 RL二极管的电流平均值
IV
1 2IO
0.45U2 RL
二极管截止时，承受的最高反向工作电压为
URM 2U2
脉动系数S为
42
S
3
U2 0.67
22 U2
7.1 二极管整流滤波电路
[例7.1.2]如图桥式整流电路，其负载要求电压Uo=36V，电流为Io=10A，当采用单相桥式整流电路，试求：（1）整流元件所通过的电流和能承受的最大反向工作电压。
（2）若V2因故损坏开路，Uo和Io为多少？（3）若V2短路，会出现什么情况？
解：（1）整流元件通过的电流为
11 IV2IO2105(A)
变压器副边电压有效值为 U2U 0.O 903.9640(V)
整流元件所承受的最大反向工作电压为
U RM 2 U 2 1 .4 4 0 5(V 6 )
7.1 二极管整流滤波电路
极管。
7.1 二极管整流滤波电路
3．三相桥式整流电路优点：三相整流电路具有输出电压脉动小，输出
功率大，变压器利用率高并能使三相电网的负荷平衡。电路组成：通常变压器的初级绕组接成三角形，
次级绕组接成星型。由六个二极管V1~V6组成桥式整流电路，共阴极连接二极管V1、V3、V5；共阳极连接二极管V2、V4、V6。
图7.1.1单相半波整流电路

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~
220 V
+
u2 iD RL
uｏ
–
u2
2U 2
O
2U2 uO
u2 2U2sin t()
U O2 1 0 2U 2si n t)d ((t)
O iD= iO
ID0.4IO 5U20.45U RL2
URM 2U2
O
uD O
2U2
2 3 t
2 3 t 2 3 t 2 3 t
2. 参数计算
①输出电压平均值
型滤波电路
型滤波电路
RC型滤波电路
9.2.1 电容滤波电路
整流电路输出电压向负载供电的同时，也给电容充电。利用电容器的充、放电特性，使输出电压平滑。
u1 u2
1、电容滤波 1)电路和工作原理
②负载电流：
UO0.4U 52
IO
UO RL
0.45U 2 RL
③流过二极管的平均电流 ④二极管承受的最大反向电压
IV
= IO
0.45U 2 RL
URM = 2 U2
可见正确选用二极管，必须满足：
最大整流电 IVM流 IO
最大反向工作UR电 M 压2 U2
二单相全波整流电路
单相桥式整流电路由变压器、两只二极管和负载电阻组成。
0.9U2可知变压器二次电压为
U20U .9 o 06.9V6.6V7
根据式
1 ID 2 Io
可知二极管平均电流为
ID 1 2Io1 2 0 .02 A 5 0 .01 A 2 1.5 5 2 mA
根据式 URM 2U2 可知二极管承受的反向电压最大值为
U R M 2 U 2 2 6 .6V 7 9 .4 V
整流二极管 VD1、VD3 因加反向电压而截止，VD2、VD4 因加正向电压而导通。
电流 io 流经 VD2、RL 和 VD4 并在 RL 上产生压降 uO。
由此可见，在输入电压
(a)
O
(b)
u1(u2)的一个周期内，负载上均有电流通过,方向始终是
从上向下，所以负载上得到
(c)
同一方向的电压 uO。
工作原理输入正半周
+
V4
V1
uo u1 u2
V3
V2
输入负半周
+
io RLuo
V4
V1
u1
u2
V3
V2
+
RL uo
单相桥式整流电路
2 负载与整流二极管的电压和电流：
负载上得到的电压
Uo 是输出电压波形在一个周期中的平均值:
22 Uo U2 0.U 92
流过负载的电流：
Io
流过每个二极管的平
流电。稳压：在交流电源电压波动或负载变动时，
使直流输出电压稳定。
第 1 节单相整流电路学习目标
1、理解单相半波、全波、桥式整流电路的工作原理。
2、知道整流后二极管的电压和电流。
回顾：
二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合；加反向电压时截止，呈现很大的反向电阻，如同开关断开。
Uo RL
均电流是负载电流的一半：
1 ID 2 Io
每个二极管承受的反向
电压最大值为变压器二次 U 2U
RM
2
电压的峰值：
[例] 某电气设备采用桥式整流电路整流，电源电压为220 V 交流电，需要整流输出的电压为 6 V ，电流为 25 mA，试求整流二极管参数。
[解]
根据式
Uo
22
U2
关于整流滤波电路
情景
各种电子设备和电子计算机，都需要由稳定的直流电源供电。通常都是将工业用的交流电经变换来获得所需的直流电。
情景
T
u1
u2
V2
V1
C1
C2
+15V _ 15V
交流电源 220V
变压：将电网供给的交流电压变换成符合需要的交流电压。
整流：将交流电变换成单向脉动的直流电。滤波：将单向脉动直流电变为较平滑的直
3) 简化画法
+
~
u2
4) 整流桥
把四只二极管封装在一起称为整流桥
io
+
RL uo
+ – ~+~-
~~
整流桥的连接
本课小结
1、整流电路实际上是二极管单向导电的应用，起到波形变换将交流变为直流。
2、变压器中心抽头式单相全波整流电路，每个二极管承受两倍的反向峰值电压。
3、桥式全波整流电路比变压器中心抽头式单相全波整流电路所使用的整流二极管多一倍，但二极管承受的反向电压低了一半且无需变压器中心抽头。
压(2)增二加极一管倍承，受电反流向也峰增值加电一压倍，
即是压变的压峰V器值R次，M级即两2个2绕V2组总电
(有3)I负V 二载极12电管I流O的的平0一.4均半5电VR，2L流即只
三单相桥式整流电路
整流电路是利用二极管或晶闸管的单向导
电性将交流电变换成直流电的电路。
单相桥式整流电路由变压器、四只接成电
1 工作原理：
1) v1为正半周时
2) v1为负半周时
2 负载与整流二极管的电压和电流：
(1) 负载电压、电流
V 全到波的 o 整是2 全流 0 波电.4 脉路动的V 2 5 直负流载0 电R.9 L压V 上2 ，得
所压以比IO全半波波VR整整LL 流流0电电.R9路路LV2的的输输出出电电
作业：单相桥式整流，负载电阻
RL = 40 ，要求直流输出电压 UO
= 20 V，求电源变压器的负边电压，
流过二极管的平均电流。
[解] 电流平均值：
U2
UO2017V 1.2 1.2
ID1 2IO1 2U R O L1 22 40 00.2A5
第二节滤波电路学习目标： 1、了解滤波电路的种类 2、知道R、L在滤波电路
中的连接
问题：
1滤波电路的类型有哪些？ 2滤波的作用是什么？电路中的滤波元件有哪些？ 3电容滤波利用了电容器什么作用？ 4电容滤波后输出电压的平均值有哪些？
滤波电路
交流电压
整流
脉动
滤波
直流电压
直流电压
滤波电路的结构特点:电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。
L
C
RL
RL
滤波电路
桥形式的二极管和负载电阻的正半
O
周，A 点电位最高，B 点
电位最低，二极管 VD1 和 VD3 正向偏置导通； VD电2 流和iOV流D经4 反VD向1、偏RL置和而VD3 并在 RL 上产生压降 uO。截止。
当输入电压 u1 为负半周，变压器二次感应电压为负半周时，
引入：整流电路就是利用二极管的开关特性构成的。
自主探究
1、什么叫整流？ 2、什么是脉动直流电？ 3、说出单相半波、全波、桥式整流电路的组成及工作原理。 4、整流后二极管的电压和电流分别为多少？ 5、单相半波整流电路中选用二极管的条件是什么？
一单相半波整流电路
1 工作原理 + uD– Ｖ