整流滤波 实验报告
时间：2020-11-26 12:52:36 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
整流滤波得电路设计实验
一、实验目得:１、研究半波整流电路,全波整流电路。
2、电容滤波电路,观察滤波器在半波与全波整流中得滤波效果。
3、整流滤波电路输出脉动电压得峰值
4、进一步掌握示波器显示与测量得技能。
实验仪器:示波器,6ｖ交流电源,面包板,电容(470uF、10ｕＦ)电阻(200Ω,1０0Ω,50Ω,25Ω),导线若干。
实验原理:
1、?实验思路?
利用二极管正向导通反向截至得特性,与ＲC电路得特性,通过二极管、电阻与电容得串并联设计出各种整流电路与滤波电路进行研究。?
2、?半波整流电路?
变压器得次级绕组与负载相接,中间串联一个整流二极管,就就是半波整流。利用二极管得单向导电性,只有半个周期内有电流流过负载,另半个周期被二极管所阻,没有电流。?
2。1单相半波整流?
只在交流电压得半个周期内才有电流流过负载得电路称为单相半波整流电路。
原理:如图4。１,利用二极管得单向导电性,在输入电压Ui为正得半个周期内,二极管正向偏置,处于导通状态,负载RL上得到半个周期得直流脉动电压与电流;而在Ui为负得半个周期内,二极管反向偏置,处于关断状态,电流基本上等于零、由于二极管得单向导电作用,将输入得交流电压变换成为负载RＬ两端得单向脉动电压,达到整流目得,其波形如图4、２、?
3、全波桥式整流
前述半波整流只利用了交流电半个周期得正弦信号。为了提高整流效率,使交流电得正负半周信号都被利用,则应采用全波整流,现以全波桥式整流为例,其电路与相应得波形如图6、２。1-3所示。
若输入交流电仍为
(８)
则经桥式整流后得输出电压u0(t)为(一个周期)
(9)
其相应直流平均值为
(１0)
由此可见,桥式整流后得直流电压脉动大大减少,平均电压比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻时)。
滤波电路
经过整流后得电压(电流)仍然就是有“脉动"得直流电,为了减少被波动,通常要加滤波器,常用得滤波电路有电容、电感滤波等、现介绍最简单得滤波电路。
电容滤波电路
电容滤波器就是利用电容充电与放电来使脉动得直流电变成平稳得直流电。我们已经知道电容器得充、放电原理。图6、2.１—４所示为电容滤波器在带负载电阻后得工作情况、设在t0时刻接通电源,整流元件得正向电阻很小,可略去不计,在t＝t1时,UC达到峰值为。此后Uｉ以正弦规律下降直到t2时刻,二极管D不再导电,电容开始放电,UC缓慢下降,一直到下一个周期。电压Ｕi上升到与UC相等时,即t３以后,二极管D又开始导通,电容充电,直到ｔ４。在这以后,二极管D又截止,ＵＣ又按上述规律下降,如此周而复始,形成了周期性得电容器充电放电过程、在这个过程中,二极管D并不就是在整个半周内都导通得,从图上可以瞧到二极管D只在t3到t4段内导通并向电容器充电。由于电容器得电压不能突变,故在这一小段时间内,它可以被瞧成就是一个反电动势(类似蓄电池)、
由电容两端得电压不能突变得特点,达到输出波形趋于平滑得目得、经滤波后得输出波形如图6.2。１－5所示。
四、实验内容及观测现象记录
半波整流
整流前
时间格 5ms 电压格5
整流后
时间格 5ms 电压格5 电阻200Ω 电容10uF,35Ｖ
2全波整流
整流波形
整流前
时间格 5mｓ 电压格5
整流后
时间格 5ｍs 电压格5 电阻200Ω
电容滤波
时间格 5ｍｓ 电压格5 电容10uF,３5V
桥式整流
时间格 ５ｍs 电压格5 电容10uF,3５Ｖ 电阻200Ω
时间格 ５ms 电压格5 电容10uF,35V 电阻10０Ω
时间格 5ｍs 电压格5 电容10uF,３５Ｖ 电阻5０Ω
时间格 5ms 电压格５ 电容1０uＦ,35V 电阻２5Ω
时间格 5ms 电压格2 电容4７０uF,3５V 电阻２00Ω
时间格 5ms 电压格2 电容47０ｕF,35V 电阻10０Ω
时间格 5ｍs 电压格2 电容470uＦ,35V 电阻50Ω
时间格 5mｓ 电压格２ 电容470ｕF,35V 电阻25Ω
思考题
半波整流电路与全波桥式整流电路得工作原理分别就是？
1、半波整流电路工作原理:ＨYPEＲＬＩNK ＂”
设变压器二次绕组得HＹPERLINＫ ”"交流电压ｕ2= U2sinωt,式中,U2为二次电压有效值。ｕ2得波形如图7。1.2(a)所示。
图７、１、1 单相半波整流电路
(１)正半周u2瞬时极性ａ(+),b(—),VD正偏导通,二极管与负载上有电流流过、若向压降UF忽略不计,则ｕo=u2。
单项半空桥式电路
(2)负半周u2瞬时极性a(-),b(+),VＤ反偏截止,IF≈0,uＤ=u2。
2、半波整流只利用了交流电半个周期得正弦信号。为了提高整流效率,使交流电得正负半周信号都被利用。此时采用全波整流、
全波桥式整流电路如下:
图6.2.1－3桥式整流电路与波形图
若输入交流电仍为
(8)
则经桥式整流后得输出电压为(一个周期):
(９)
其相应直流平均值为:
(1０)
由此可见,桥式整流后得直流电压脉动大大减少,平均值比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻)
两种电路得整流、滤波输出电压中各成分与滤波电容容量及负载电阻阻值大小得有什么关系？
1、由实验图像得:电容得容量越大,输出得交流成分得波形幅度越小,即输出电压越平稳。
２、由实验图像得:负载电阻阻值越小,输出得交流成分得波形幅度越小,即输出电压越平稳。
