《组装整流器》课件

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1、组装整流器浙江大学物理实验中心¿电磁学系列9整流器是电子仪器的重要组成单元。其功能是将交流电整流后变成直流电。其形式整流可以分半波整流，全波整流及桥式整流。主要作为整流元件的有两种，一种是可控硅，而另一种就是晶体二极管。本实验主要采用晶体二极管做为整流元件。然尽管交流电信号经整流变成直流信号，但在这直流信号中仍包含着交流成分，所以作为一个完整的整流器除了整流电路外还必须包含有滤波电路，而滤波元件主要有电容和电感，可组成多种不同的滤波电路，有RC滤波、LC滤波以及π型滤波等等，本实验采用RC滤波。一、实验目的1、根据实验室提供的元器件，完成各种整流电路的设计。2、熟

2、悉常用的一些电子元件、熟悉电子示波器的使用。二、实验原理1、二极管的单向导电性当外电压如图1所示加在二极管两端时，二极管电流导通。当外加电压如图2所示时，则二极管不导通，这就是二极管的单向导电性。二极管正向导通时，有门限电压的作用，如图3，只有当外电压大于门限电压0.7V（硅）或0.4V（锗）时，二极管才能导通。图1图2图30vIII2、各种电压的定义及波形因素（1）峰-峰电压VP-P：表示正弦波峰到峰之间的电压幅度；（2）峰值电压VP：表示正向脉动电压从零电平到最高电压间的幅度；（3）平均值电压：（u=Vmcost）（4）有效值电压V：3、各种波形间的相互关系

3、（1）KF波形系数：（2）KP波峰系数：由上述两式推导：附表：正弦波、半波、全波的KF、KP全波半波正弦KFKP波形波形21.111.111.574、整流电路的类型及特点（1）半波整流A、电路图及电压波形图如图所示：v0220VU2D+-半波整流电路v20234230v0+_V半波整流电路中，对于电阻负载二极管所承受的反向最大电压为V（V为有效值），对于电容负载所承受的反向最大电压为2V。_+VVB、二极管的反向耐压V0tV0C、输入输出电压关系为设输入电压在二极管导通时忽略电路损耗与门限电压，则V2输入电压的有效值输出电压平均值下同D、滤波电路尽

4、管交流电信号经整流变成直流信号，但在这直流信号中仍包含着交流成分，所以作为一个完整的整流器除了整流电路外还必须包含有滤波电路。a、滤波原理（RC为例）电路如图，当(其周期T为）正半周期时，二极管导通，对电容充电，由于二极管导通时内阻很小，电容很快被充到峰值。当负半周期时，二极管截止，这时电容上的电压要通过负载电阻放电，时间常数。当远大于T时，电容上的电压刚刚释放了一小部份时，的下一个周期又导通了，电容就又被充到峰值。这样一次又一次就可有以保持输出电压变化保持稳定。C滤波电路充放b、电容滤波单相半波电路T实验与理论都可有以证明：负载电阻一定的情况下电容越大滤波效果越

5、好RC=0.002SR=470ΏC=4.7μRC=0.0047SR=470ΏC=10μRC=0.047SR=470ΏC=100μ（2）全波整流电路图及波形图如下所示：输入v20234230输出v0（频率增加一倍）v0+-220Vv2R图6全波整流电路v2全波整流的滤波效果及二极管承受反向最大压降与半波整流相同，其输入输出电压关系为：全波整流的优点是利用电源的正负半周，同时电压的脉动大大减小。缺点是需要二个整流二极管，而变压器需带对称抽头，结构复杂。（3）桥式整流电路图如图7所示，波形图与全波整流类似。v0+-220V图7桥式整流电路v2v0+-v2图

6、8桥式整流的滤波效果与前两者相同，但其二极管承受的最大反向压降为二只二极管同时分摊，如图8所示，所以为半波整流的一半。其输入输出电压关系为：三、实验仪器电子示波器信号发生器二极管电阻电容电源变压器专用面包板示波器TDS—1002的简单使用1：CH1，CH2两信号输入的测量接线图。要激活并显示连接到通道l和通道2的信号，可按如下步骤进行：A．如果未显示通道，可按下CHl菜单和CH2菜单按钮。B．按下自动设置按钮。要选择两个通道进行测量，可执行以下步骤：1．按下测量按钮，查看“测量菜单”。2．按下顶部的选项按钮；显示“测量l菜单”。3．按下信源选项按钮，选择CHl。4

7、．按下类型选项按钮，选择峰—峰值。5．按下返回选项按钮。6．按下顶部第二个选项按钮；显示“测量2菜单”。7．按下信源选项按钮，选择CH2。8．按下类型选项按钮，选择峰—峰值。9．按下返回选项按钮。读取两个通道的峰峰幅值。2：光标法测量信号的峰-峰值1进行此操作，可按如下步骤进行：1．按下光标按钮，查看“光标菜单”。2．按下类型选项按钮，选择电压。3．按下信源选项按钮，选择CHl或CH2。4．旋转光标1旋钮，将光标置于振荡的最高坡峰上。5．旋转光标2旋钮，将光标置于振荡的最低点上。此时可在“光标菜单”中看到以下测量结果光标按钮光标1光标2四、实验内容1、设计半波整流

8、电路A：连