电子线路演示文稿

全国职业技术教育骨干教师培训整流滤波电路重庆市铜梁职教中心张伟一教学课题2.1、单相整流电路（2课时）2.2、滤波电路（2课时）二、教学目标：1、知识目标：（1）理解整流的含义，弄清典型的半波和全波整流电路的结构，能分析其工作原理和进行相应的计算。（2）理解滤波的概念，能清楚整流滤波器件和常用的滤波方式，掌握滤波的电路形式，理解电容滤波及电感滤波的工作原理，了解选择滤波电容的选择要求。2、能力目标：通过围绕对“如何将交流电转换为直流电”这一问题的“提出分析解决”开展教学活动，促进师生互动，培养学生探索性分析、思维的能力和运用所学知识解决实际问题的能力。3、品质目标：通过引导学生对实际问题的分析、讨论，对电路的不断改进与完善，培养学生辩证分析的思维品质，以及勇于战胜困难、乐于寻求解决问题方法的良好心理品质。三、教学重点、难点：•1、教学重点：•（1）对“整流、滤波”在实现交直流转换过程中的不同作用的理解。•（2）通过对电路结构图的分析，引导学生得出波形分析图，深刻理解整流与滤波的工作原理，掌握相关计算。同时培养学生学习专业必备的基本分析方法与能力。2、教学难点：•围绕“问题的提出、分析、解决”这一思路，在通过对“电路结构图的分析，得出波形原理图”的教学过程中，如何去培养学生在今后的专业知识学习过程中所必备的基本学习能力和良好的思维品质。四、教学方法启发式讲授、自学阅读、分组讨论、实物演示等多种教学方法有机结合。五、教学过程第一节单相整流电路整流：把交变电流变换成单向脉动电流的过程。整流原理：二极管的单向导电特性二极管单相整流电路：把单相交流电变成直流电的电路。半波整流全波整流单相整流分类1.1单相半波整流1．电路如图(a)所示V：整流二极管，把交流电变成脉动直流电；T：电源变压器，把v1变成整流电路所需的电压值v2。2.工作原理设v2为正弦波，波形如前页图(b)所示。(1)v2正半周时，A点电位高于B点电位，二极管V正偏导通，则vLv2；(2)v2负半周时，A点电位低于B点电位，二极管V反偏截止，则vL0。由波形可见，v2一周期内，负载只用单方向的半个波形，这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电v2变成脉动直流电vL。由于电路仅利用v2的半个波形，故称为半波整流电路。3．负载和整流二极管上的电压和电流(1)负载电压VLVL=0.45V2(1.2.1)L2LLL45.0RVRVI(2)负载电流IL(1.2.2)L2LV45.0RVII(3)二极管正向电流IV和负载电流IZ(1.2.3)(4)二极管反向峰值电压VRM(1.2.4)22RM41.12VVV4、选管条件(1)二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值电压；(2)二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。[分析思考：]电路缺点：电源利用率低，纹波成分大。解决办法：全波整流。1.2单相全波整流（桥式整流电路）1．电路如图(2)v2负半周时，如图(b)所示，A点电位低于B点电位，则V2、V4导通(V1、V3截止)，i2自上而下流过负载RL。桥式整流电路工作过程2．工作原理(1)v2正半周时，如图(a)所示，A点电位高于B点电位，则V1、V3导通(V2、V4截止)，i1自上而下流过负载RL；由波形图可见，v2一周期内，两组整流二极管轮流导通产生的单方向电流i1和i2叠加形成了iL。于是负载得到全波脉动直流电压vL。桥式整流电路工作波形图3．负载和整流二极管上的电压和电流2L9.0VV(1)负载电压VL(1.2.9)L2LLL9.0RVRVI(2)负载电流IL(1.2.10)LV21II(3)二极管的平均电流IV(1.2.11)2RM2VV(4)二极管承受反向峰值电压VRM(1.2.12)优点：输出电压高，纹波小，VRM较低，应用广泛。4．桥式整流电路的简化画法[例1.2.1]有一直流负载，需要直流电压VL=60V，直流电流IL=4A。若采用桥式整流电路，求电源变压器二次电压V2选择整流二极管。解因为VL=0.9V2所以V7.669.0V609.0L2VV流过二极管的平均电流A2A42121LVII二极管承受的反向峰值电压V947.6641.122RMVV查晶体管手册，可选用整流电流为3安培，额定反向工作电压为100V的整流二极管2CZ12A(3A/100V)4只。半桥和全桥整流堆整流元件组合件称为整流堆，常见的有：(1)半桥：2CQ型，如图(a)所示；(2)全桥：QL型，如图(b)所示。优点：电路组成简单、可靠。[分析与思考：]全波整流的波形还是脉动成分较大，能否进一步减少波形的脉动成分呢？第二节滤波电路特点：电容器与负载并联。作用：滤除脉动直流电中脉动成分。种类：电容滤波器、电感滤波器、复式滤波器1．电路一、电容滤波器2．工作原理：利用电容器两端电压不能突变原理平滑输出电压。在0~t1期间，因v2的作用，V正偏导通，电容C充电，波形如图(b)中OA所示；在t1~t2期间，因v2vC，V反偏截止，电容C通过负载放电，波形如图(b)中AB所示；在t2~t3期间，因vCv2，V正偏导通，电容再次充电，波形如图(b)中BC。具有电容滤波器的半波整流电路重复上述过程，可得近于平滑波形。这说明，通过电容的充放电，输出直流电压中的脉动成分大为减小。全波整流电容滤波输出波形如图所示。工作原理与半波整流电路相同，不同点是：v2正、负半周内，V1、V2轮流导通，对电容C充电两次，缩短了电容C向负载的放电时间，从而使输出电压更加平滑。输出电压估算公式为VL1.2V2应用：小功率电源。全波整流电路电容滤波输出波形3、滤波电容的选择电容的选择从电容耐压和容量两个方面考虑：(1)耐压：在电路中电容耐压值要大于负载开路时整流电路的输出电压。(2)电容容量：滤波电容器C的容量选择与电路中的负载电流IL有关，当负载电流加大后，要相应的增加电容量。下表列出的数据供选用时参考滤波电容容量表：输出电流IL/A210.5~10.1~0.50.05~0.140.05以下电容器容量C/F400020001000500200~500100注：此为全波整流电容滤波在VL=12~36V时的参考值。缺点：体积大、重量大。带电感滤波器二、电感滤波器1．电路特点：电感与负载串联2．工作原理利用流过电感电流不能突变原理平滑输出电流。当电路电流增加时，电感存储能量；当电流减小时，电感释放能量。使负载电流比较平滑，从而得到比较平滑的直流电压。应用：较大功率电源。三、复式滤波器(3)应用：较大功率电源中。结构特点：电容与负载并联，电感与负载串联。性能特点：滤波效果好。1．L型滤波器(1)电路：(2)原理：整流输出的脉动直流经过电感L，交流成分被削弱，再经过电容C滤波，就可在负载上获得更加平滑的直流电压。L型滤波器桥式整流电路2．型滤波器型滤波器桥式整流电路(3)应用：小功率电源中。(2)原理：整流输出的脉动直流经过电容C1滤波后，再经电感L和电容C2滤波，使脉动成分大大降低，在负载上可获得平滑的直流电压。(1)电路：六、课堂小结:(由师生共同回顾所学内容,学生完成知识结构归纳图)七、作业布置:1、分别作出整流与滤波的典型电路图及波形分析图2、在课本或《电子技术基础辅导》上每节各自选两道计算题。八课后反思1、收集反馈信息。根据学生的作业及课后辅导，了解学生对所学知识的理解与掌握情况，以及检查学生通过该内容的学习是否达到了课前提出的能力目标和品质目标。2、反思、补救与提高：认真分析反馈信息，及时补救，并对自己的教案及时予以修改，不断提高自己的教学水平与能力。结束谢谢您!