《电子技术基础》18.§5—3-滤波电路(电感滤波、复式滤波、电子滤波)

广东省机械技工学校文化理论课教案首页7.5.1-10-j-01科目电子技术基础授课日期10高汽修3班：10中汽修8班：10中制冷1班：课时2课题第五章直流稳压电源§5—3滤波电路二、电感滤波电路三、复式滤波电路四、电子滤波电路五、常用滤波电路性能比较班级10高汽修3班10中汽修8班10中制冷1班教学目的使学生懂得1.电感滤波电路组成、原理；2.复式滤波电路组成、原理；3.电子滤波电路组成、原理4.常用滤波电路性能特点选用教具挂图重点1.电感滤波电路工作原理；2.复式滤波电路工作原理；3.电子滤波电路工作原理难点1.电感滤波电路工作原理；2.复式滤波电路工作原理；3.电子滤波电路工作原理教学回顾单相半波整流电容滤波、单相桥式整流电容滤波说明审阅签名：年月日教学过程1【组织教学】1.起立，师生互相问好，营造良好的课堂氛围2.坐下，清点人数，指出和纠正存在问题【导入新课】1.教学回顾：单相半波整流电容滤波、单相桥式整流电容滤波2.切入新课：电容滤波只适用于小电流场合，当负载电流较大时，可采用什么形式的滤波电路呢？可用电感滤波。本课我们来学习有关的知识。【讲授新课】第五章直流稳压电源§5—3滤波电路二、单相桥式整流电感滤波电路电路组成在单相桥式整流电路中给负载串联电感器即组成单相桥式整流电感滤波电路，如图5—15。原理设电源变压器二次侧未整流时电压22sin()(0)muUt、电流22sinmiIt①0t时，电路开始接通，电路电流按22sinmiIt（相位比电压落后）变化，1t时，电流达到最大值，电感L积蓄最大能量（22/2LmWLI）；②12~tt期间，2i变小，电感放出能量，输出自感电流（/2LtLRmiIe自感），i自感与2i方向相同，i自感与2i叠加，形成负载电流；③23tt～期间，2i虽增大，但因电感中能量还较大（选用电感时要求这样设计、选择电感的性能），电感继续放能，i自感与2i方向相同，i自感与2i叠加，形成负载电流；④34~tt期间，2i继续增大，且2i大于电感放电电流，电感转为蓄能，产生反向自感电流，阻碍2i的正常增大，产生对电源电流的“削峰”作用。电感滤波的结果是负载中电流波形较平直，电压波形也较平直。上述滤波原理，可以简单地概述为：电感中电流减小时，感应电流与电感中电流方向相同以阻碍电流的减小；电感中电流增大时，感应电流与电感中电流方向相反以阻碍电流的增大。滤波的结果是负载中电流波形较平直，电压波形也较平直。特点①对整流二极管没有电流冲击；2uL1t2tt未整流时电感和负载中的电流波形516图—单相桥式整流电容滤波))ab电路图负载电压波形LLui、Li整流滤波后电感和负载中的电流002mI2mI3t4tt教学过程2②电感释放能量时产生的电流/2LtLRmiIe，/LLR越大，滤波效果越好；见图5—16③适用于电流较大的场合；④电路器件体积大、笨重、成本高，输出电压低。三、复式滤波电路有多种滤波器件的电路称复式滤波电路。图5—17、图5—18、图5—19所示的电路分别是LCr—型滤波电路、—LC型滤波电路、—RC型滤波电路。四、电子滤波电路无论是简单RC滤波电路还是型RC滤波电路，都存在着增大RC以提高滤波效果与RC增大又不利于小型化、成本增加以及直流损失增大（型RC滤波电路）的矛盾。为了解决这一矛盾，在型RC滤波电路中增设了有源器件晶体管，并将R换成PR就组成了PRC电子滤波电路（也称有源滤波器），如图5—20所示。由图可见，PRC电子滤波电路把2PRC滤波电路接于晶体管的基极回路，PR同时兼作晶体管的偏置电阻；负载电阻LR接在晶体管的射极回路，这样，便把原i自感t2LLsR时0.5LLsR时①②①②L517/itLR自感图—与、的关系0+++++518rLC图型滤波电路—519LC图型滤波电路—5RC图型滤波电路—20该滤波电路经电感电容两次滤波，输出的电流和电压比电容滤波平稳该滤波电路经电容电感电容三次滤波，输出的电流和电压比电感电容滤波平稳R该滤波电路经电容电容两次滤波，输出的电流和电压比电容滤波平稳。越大，滤波效果越好。优点是体积小、成本低；电压损失也缺点是滤波效果越好，电压损失越大，降低输出电压iuLR521图—电子滤波电路Lu教学过程3来通过负载LR的电流LEII变换为只要获得基极1EBII电流，并在基极回路加以滤波就可以了。由于流过PR的电流PRBII，是输出电流LI的1/(1+)，所以电子滤波中的PR的取值可以是型RC滤波电路的R的(1+)倍，而C2可以是型RC滤波电路中的C2的1/(1+)。故有下列结果：1.PR很大，PR与C2的配合可获得很好的滤波效果（PR越大，滤波效果越好），基极电位的脉动成分大为减小，从射极输出的电流、电压（即负载LR上的电流、电压）中的脉动成分量亦大为减小（射极跟随作用）；2.由于晶体管的电流放大作用，可以选用较大的电阻和较小的电容来实现同样的滤波效果，从而有效解决增大RC以提高滤波效果与RC增大又不利于小型化和成本增加以及直流损失增大（型RC滤波电路）的矛盾；3.这种滤波电路适用于整流电流不是很大，但滤波效果要求高的场合。五、常用滤波电路性能比较常用桥式滤波电路性能比较见表6—8表6—8常用滤波电路性能比较性能特点桥式滤波输出电压LU二极管冲击电流二极管反向电压负载能力滤波效果适用场合C滤波21.2U大22U较强较差电流较小L滤波20.9U小22U强较差电流大r型LC滤波20.9U小22U强较好电流大型LC滤波21.2U大22U较强好电流较小型RC滤波21.2U大22U较差较好电流小电子滤波21.2U大22U较差好电流较小【课堂小结】1.在单相桥式整流电路中给负载串联电感器即组成单相桥式整流电感滤波电路，有多种滤波器件的电路称复式滤波电路，在型RC滤波电路中增设了有源器件晶体管，并将R换成PR就组成了PRC电子滤波电路（也称有源滤波器）2.常用桥式滤波电路性能比较见下表性能特点桥式滤波输出电压LU二极管冲击电流二极管反向电压负载能力滤波效果适用场合C滤波21.2U大22U较强较差电流较小L滤波20.9U小22U强较差电流大r型LC滤波20.9U小22U强较好电流大型LC滤波21.2U大22U较强好电流较小型RC滤波21.2U大22U较差较好电流小电子滤波21.2U大22U较差好电流较小【布置作业】《习题册》§5—3（电感滤波、复式滤波、电子滤波）