2020年整流滤波 实验报告.pdf

2020年整流滤波 实验报告--第1页 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(47uF、1ｕＦ)电阻(2Ω,1０Ω,5Ω,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) 2020年整流滤波 实验报告--第1页 2020年整流滤波 实验报告--第2页 则经桥式整流后得输出电压u(t)为(一个周期) (9) 其相应直流平均值为 (１) 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、１—４所示为电容滤波器在带负载电阻后得工作情况、设 在 t 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 U ｉ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 t ３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 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2 Ω 电容 1u