整流濾波實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、.整流濾波的電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、研究半波整流電路，全波整流電路。 2、電容濾波電路，觀察濾波器在半波和全波整流中的濾波效果。 3、整流濾波電路輸出脈動(dòng)電壓的峰值 4、進(jìn)一步掌握示波器顯示與測(cè)量的技能。2、 實(shí)驗(yàn)儀器：示波器，6v交流電源，面包板，電容（470uF、10uF）電阻（200,100,50,25），導(dǎo)線若干。3、 實(shí)驗(yàn)原理：1、實(shí)驗(yàn)思路 利用二極管正向?qū)ǚ聪蚪刂恋奶匦?，與RC電路的特性，通過(guò)二極管、電阻與電容的串并聯(lián)設(shè)計(jì)出各種整流電路和濾波電路進(jìn)行研究。2、半波整流電路變壓器的次級(jí)繞組與負(fù)載相接，中間串聯(lián)一個(gè)整流二極管，就是半波整流。利用二極管的單向?qū)щ娦?，只有半個(gè)周期內(nèi)

2、有電流流過(guò)負(fù)載，另半個(gè)周期被二極管所阻，沒(méi)有電流。2.1單相半波整流 只在交流電壓的半個(gè)周期內(nèi)才有電流流過(guò)負(fù)載的電路稱為單相半波整流電路。原理：如圖4.1，利用二極管的單向?qū)щ娦裕谳斎腚妷篣i為正的半個(gè)周期內(nèi)，二極管正向偏置，處于導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載RL上得到半個(gè)周期的直流脈動(dòng)電壓和電流；而在Ui為負(fù)的半個(gè)周期內(nèi)，二極管反向偏置，處于關(guān)斷狀態(tài)，電流基本上等于零。由于二極管的單向?qū)щ娮饔茫瑢⑤斎氲慕涣麟妷鹤儞Q成為負(fù)載RL兩端的單向脈動(dòng)電壓，達(dá)到整流目的，其波形如圖4.2。3、全波橋式整流前述半波整流只利用了交流電半個(gè)周期的正弦信號(hào)。為了提高整流效率，使交流電的正負(fù)半周信號(hào)都被利用，則應(yīng)采用全波整流，

3、現(xiàn)以全波橋式整流為例，其電路和相應(yīng)的波形如圖6.2.1-3所示。若輸入交流電仍為 （8）則經(jīng)橋式整流后的輸出電壓u0(t)為（一個(gè)周期） （9）其相應(yīng)直流平均值為 （10）由此可見(jiàn)，橋式整流后的直流電壓脈動(dòng)大大減少，平均電壓比半波整流提高了一倍（忽略整流內(nèi)阻時(shí)）。（1） 濾波電路經(jīng)過(guò)整流后的電壓（電流）仍然是有“脈動(dòng)”的直流電，為了減少被波動(dòng)，通常要加濾波器，常用的濾波電路有電容、電感濾波等?，F(xiàn)介紹最簡(jiǎn)單的濾波電路。 電容濾波電路電容濾波器是利用電容充電和放電來(lái)使脈動(dòng)的直流電變成平穩(wěn)的直流電。我們已經(jīng)知道電容器的充、放電原理。圖6.2.1-4所示為電容濾波器在帶負(fù)載電阻后的工作情況。設(shè)在t0時(shí)

4、刻接通電源，整流元件的正向電阻很小，可略去不計(jì)，在t=t1時(shí)，UC達(dá)到峰值為。此后Ui以正弦規(guī)律下降直到t2時(shí)刻，二極管D不再導(dǎo)電，電容開(kāi)始放電，UC緩慢下降，一直到下一個(gè)周期。電壓Ui上升到和UC相等時(shí)，即t3以后，二極管D又開(kāi)始導(dǎo)通，電容充電，直到t4。在這以后，二極管D又截止，UC又按上述規(guī)律下降，如此周而復(fù)始，形成了周期性的電容器充電放電過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，二極管D并不是在整個(gè)半周內(nèi)都導(dǎo)通的，從圖上可以看到二極管D只在t3到t4段內(nèi)導(dǎo)通并向電容器充電。由于電容器的電壓不能突變，故在這一小段時(shí)間內(nèi)，它可以被看成是一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)（類似蓄電池）。由電容兩端的電壓不能突變的特點(diǎn)，達(dá)到輸出波形趨于

5、平滑的目的。經(jīng)濾波后的輸出波形如圖6.2.1-5所示。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及觀測(cè)現(xiàn)象記錄半波整流整流前時(shí)間格 5ms 電壓格5 整流后 時(shí)間格 5ms 電壓格5 電阻200 電容10uF,35V2全波整流整流波形整流前時(shí)間格 5ms 電壓格5整流后時(shí)間格 5ms 電壓格5 電阻200電容濾波時(shí)間格 5ms 電壓格5 電容10uF,35V橋式整流時(shí)間格 5ms 電壓格5 電容10uF,35V 電阻200時(shí)間格 5ms 電壓格5 電容10uF,35V 電阻100時(shí)間格 5ms 電壓格5 電容10uF,35V 電阻50時(shí)間格 5ms 電壓格5 電容10uF,35V 電阻25時(shí)間格 5ms 電壓格2 電容47

6、0uF,35V 電阻200時(shí)間格 5ms 電壓格2 電容470uF,35V 電阻100時(shí)間格 5ms 電壓格2 電容470uF,35V 電阻50時(shí)間格 5ms 電壓格2 電容470uF,35V 電阻255、 思考題1、 半波整流電路和全波橋式整流電路的工作原理分別是.1、半波整流電路工作原理：設(shè)變壓器二次繞組的交流電壓u2= U2sint，式中，U2為二次電壓有效值。u2的波形如圖7.1.2（a）所示。圖7.1.1 單相半波整流電路(1)正半周u2瞬時(shí)極性a(+)，b(-)，VD正偏導(dǎo)通，二極管和負(fù)載上有電流流過(guò)。若向壓降UF忽略不計(jì)，則uo=u2。單項(xiàng)半空橋式電路(2)負(fù)半周u2瞬時(shí)極性a(-)，b(+)，VD反偏截止，IF0，uD=u2。2、半波整流只利用了交流電半個(gè)周期的正弦信號(hào)。為了提高整流效率，使交流電的正負(fù)半周信號(hào)都被利用。此時(shí)采用全波整流。全波橋式整流電路如下：圖6.2.1-3橋式整流電路和波形圖若輸入交流電仍為 (8)則經(jīng)橋式整流后的輸出電壓為(一個(gè)周期)： (9)其相應(yīng)直流平均值為： (10)由此可見(jiàn)，橋式整流后的直流電壓脈動(dòng)大大減少,平均值比半波整流提高了一倍（忽略整流內(nèi)阻）2、 兩種電路的整流、濾波輸出電壓中各成分與濾波電容