单相桥式整流电路.ppt
单相桥式整流电路说课稿课件
直流电
单相桥式整流电路
说课流程
为什么这么教？ 我是怎么教的？
这么教有效果吗？
单相桥式整流电路
整体构思
为什么这么教？ 我是怎么教的？ 这么教有效果吗？
基于
教学理念的思考
以学生为主体、以能力为本位、以就业为导向
理 实 一 体 化
教学理念
做 中 学 做 中 教
充分利用信息化手段
单相桥式整流电路 基于 教材的思考
☆
基础
体会
联系
中等职业教育课程改革国家规划新教材 高等教育出版社出版
电 子 专 业 基 础 课
注重的 实用性 实践性 创新性 可操作 性
承 上 启 下 作 用
单相桥式整流电路 基于 学情的思考
好奇心强 乐于动手
已掌握相关知识 有一定的制作 能 力
理论基础差 缺乏主动学习 习 惯
单相桥式整流电路
三 维 教
+
T
+
u
1
u
2
+ +
u 1
u 2
u 1
u 2
I
(a) u2为正半周时的 (b) u2为负半周时的
电流方向 电流方向
桥式整流电路工作过程
板书设计
桥式整流电路
一、桥式整流电路图：
桥式整流电路
三、整流工作原理：
1、正向时:VD1，VD3导通,VD2，VD4截止 2、反向时: VD2，VD4 导通,VD1，VD3截止
下发微 课视频 任务书
微课视频
充分利用 信息化手段
三处创新
学生动 手搭建 电路
庖丁 解牛
动动手 动动脑
任务一
任务二
《单相桥式全波整流电路》上课PPT
直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
电源变压器：将输入的220V或380V交流电压变换为所需的低压交流电； 整流电路：将低压交流电转换成脉动直流电； 滤波电路：减小电压的脉动，使输出电压平滑； 稳压电路：使输出的直流电压基本不受电网波动及负载变动的影响。
《单相桥式全波整流电路》
上课
《单相桥式全波整流电路》
《单相桥式全波整流电路》
各种家用电器、电子设备的运行都需要稳定的直流电源。在一般的 电子产品，如手机、MP3/MP4、小型扩音器等，通常使用电池供电， 但仍有大量电器设备，如日常生活中常用的电视机、手机充电器、家庭 影院等，往往将交流220V转换成直流稳压电源来供电。
《单相桥式全波整流电路》
u1 u2
u2
u1 u2
当输入信号为正半 周时，VD1、VD3导通， VD2、VD4截止，负载 上有半波输出。
当输入信号为负半 U0 周时，VD2、VD4导通， VD1、VD3截止，负载 上有半波输出。
《单相桥式全波整流电路》
【桥式整流电路参数估算】
直流输出电压平均值
2U2 u2
U o(AV) 0.9U 2
与半波整流电路相比，在相同的变压器次级电压下， 对二极管的参数要求相对较低，并且还具有输出电压高、 变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到广泛应用。
《单相桥式全波整流电路》
课堂讨论
某单相桥式全波整流电路， 如果其中一只整流二极管VD2 出现下列问题：（1）反接（2） 虚焊（3）击穿，将会对电路 产生什么影响？
u1
u2
《单相桥式全波整流电路》
输入正半周
VD4
u1 u2
VD3
输入负半周
1桥式整流电路工作原理PPT课件
1
电路组成
+
+
4
+ V4
V1
+
220V u1
+
u2 3
– V3
2
1
RL u o
V2
-
+
由一个变压器，四只二极管，一个负载组成，其中四只二 极管组成电桥电路。
2
单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时
电流通路
+
T
+
u1
A D4
u2
D1
D3
RL uo
B
D2
-
单相桥式整流电路
-
3
单相桥式整流电路的工作原理
最 高 反 向 工 作 电 压 为 200V。
10
（2）当 采用 桥式 整流 电 路时 ，变 压器 副边 绕 组 电压有效值为：
U2
Uo 0.9
24 0.9
26 .7
V
整流二极管承受的最高反向电压为：
U RM 2U 2 1 .41 26 .7 37 .6 V
流过整流二极管的平均电流为：
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
15
A
u2
B
u2
D4 D1
D3
D2
uU 0 o
u D 4 ,u D 2 uD3,uD1
+
RL
u2>0 时
u2<0 时
uo D1,D3导通 D2,D4导通
D2,D4截止 D1,D3截止
_ 电流通路: 电流通路: A D1 B D2 RLD3B RLD4A
t 输出是脉动的直流电压！
单相桥式相控整流电路
电力电子学—交流/直流变换器第5章交流/直流变换器02整流的基本原理03负载性质对整流特性的影响04交流电路电感对整流特性的影响目录05相控有源逆变电路06三相高频PWM 整流01整流器的类型和性能指标01单相桥式相控整流电路的介绍目录02电路结构与整流原理03小结与思考有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）01单相桥式相控整流电路的介绍相控整流电路：实现AC－DC电能变换的晶闸管电路，通过改变晶闸管的延迟触发控制角调控整流输出电压的平均值。
半控开关器件晶闸管: 开通可控特性（承受正向电压，且有触发脉冲）单向导电性02电路结构与整流原理T 1T 2T 3T 4R v sv Dv 1ab 模态一T 1T 2T 3T 4i DR v sv Dv 1i 1ab i S 模态二w tw tw ta v s v G v D w tv T1, 4T 1T 4导通T 1T4π2πT 1T 2T 3T 4R v sv Dv 1ab 模态三模态四T 1T 2T 3T 4i DR v sv Dv 1i 1ab i S w tw tw ta v s v G v D w tv T1, 4T 2T3T 2T 3导通控制角a ：晶闸管的自然导通点到施加触发信号瞬间对应的电角度导通角θ：一个周期内持续导通时间对应的电角度，θ=π-a移相：改变控制角，实现相控移相范围：控制角变化范围同步：使触发信号与交流电源频率和相位保持协调换相(换流)：一个晶闸管导通电流到另一个晶闸管导通电流的过程名词术语w tw t0w ta v s v G v D qT 1,T 4T 2,T 3()s S 0πD D s 11co 220.9s 1cos 1cos 2sin d =π22π2V V V V V t t a a a aw w +++===⎰⏹输出直流电压平均值V D :☐α愈大，输出电压平均值V D 愈小；☐当α＝0，V D 为最大值；当α＝π，V D =0；☐α的移相范围：0~πS i b a1i 1v Dv sv R Di 4T 3T 2T 1T s i 0twq D v atw 输出电压2输出电流3输入电压1输入电流41. 平均值V D2. 有效值V rms==++-πππa a πa V V V V 22; 1cos sin 222D rms S s 1. 平均值I D 2. 有效值I L=+-=+ππa πa πaR I V R I V 2sin 22;1cos 22L S D s 1. 有效值I S=I I S L====+-ππa πa S V I V P V I V 2PF sin 2S S S rms L rms =w v V t2sin s s 已知：s v 0tw 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）sin 2PF 2P S a πa ππ-==+控制角a 0︒ 30︒ 60︒ 90︒ 120︒ 150︒ 180︒ PF10.9710.8980.7070.4270.17控制角a 对功率因数PF 的影响控制角a 较大使功率因数PF 很低，交流电源的利用率很低！03小结与思考关注晶闸管的特性：单向导电性/开通可控开通条件/关断条件输出电压和电流的计算和分析功率因数的计算和分析T1T2T3T4i DRv s v Dv1i1ab掌握模态分析的方法谢谢！。
高中物理《单相桥式整流电路》ppt课件
进
反
二极管的两个正极接负载的电流流出端 二极管的两个负极接负载的电流流入端
出同
+
+ T
v1
v2
+ +
I
思考题
如果有一个二极管接反了或短路了，会产生 什么后果？
如果有一个二极管断路了又会产生什么后果？
故障分析
二极管接反： 一个二极管接反，变压器短路烧毁。
正半周
+ +
T
v1
v2
接反 RL
故障分析
二极管接反： 一个二极管接反，变压器短路烧毁。 二极管短路： 一个二极管短路，变压器短路烧毁。
向左通过负载。
V4 V1 V1负半周:
RL RL 电流通过V2.V4，V1.V3
截止。电流从右向左通过
V3 V2
负载。
V2
公式 负载和整流二极管上的电压和电流
（1）负载电压VL
VL 0.9V2
（2）负载电流IL （3）二极管的平均电流IV
IL
VL RL
0.9V2 RL
1 IV 2 IL
（4）二极管承受反向峰值电压VRM VRM 2V2
1 2
╳4A=2A
二极管承受的反向峰值电压 VRM 2V2=1.41╳66.7V ≈94V 选择整流二极管条件是：
整流电流大于IV
额定反向工作电压大于VRM
查晶体管手册，可选用整流电流为3A，额定反向工作电压 为100V的整流二极管2CZ12A（3A/100V）四只。
桥式整流电路的连接：
变压器次级每个输出端接两个二极管的正负极
优点：输出电压高，纹波小，VRM较低。应用广泛。
例题 有一直流负载，需要直流电压VL=60V，直流电流
单相桥式全控整流电路(阻感性负载)
1、单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1、1单相桥式全控整流电路电路结构(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管就是一个桥臂。
单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)电路图如图1所示图1、单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1、2单相桥式全控整流电路工作原理(阻-感性负载)1)在u2正半波得(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。
假设电路已工作在稳定状态,则在0～α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。
2)在u2正半波得ωt=α时刻及以后:在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b →Tr得二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)与电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。
3)在u2负半波得(π~π+α)区间:当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。
在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。
4)在u2负半波得ωt=π+α时刻及以后:在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr得二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期得方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)与电流。
此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。
晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
1、3单相桥式全控整流电路仿真模型(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)仿真电路图如图2所示:图2 单相双半波可控整流电路仿真模型(阻-感性负载)电源参数,频率50hz,电压100v,如图3图3、单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数,振幅3V,周期0、02,占空比10%,时相延迟α/360*0、02,如图4图4、单相桥式全控整流电路脉冲参数设置VT2,VT3脉冲参数,振幅3V,周期0、02,占空比10%,时相延迟(α+180)/360*0、02,如图5图5、单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1、4单相桥式全控整流电路仿真参数设置(阻-感性负载)设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。
单相桥式全控整流电路
1. 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示图1. 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）1）在u2正半波的（0~α）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。
假设电路已工作在稳定状态，则在0～α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。
2）在u2正半波的ωt=α时刻及以后：在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。
3）在u2负半波的（π~π+α）区间：当ωt=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。
在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
4）在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后：在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通，电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流。
此时电源电压反向加到VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。
晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
1.3单相桥式全控整流电路仿真模型（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2 单相双半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）电源参数，频率50hz，电压100v，如图3图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟α/360*0.02，如图4图4. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置VT2,VT3脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟（α+180）/360*0.02，如图5图5. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置（阻-感性负载）设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。
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ID
1 2
IL
0.45U RL
2
只有负载电流的一半
由于截止的两只二极管
2)
每只二极管承受的最大反向电压 是并联接在变压器上，
所以二极管承受的最大
2020/8/20
反向电压为U2m
9
整流电路既交流量，又有直
题例目题：某讲电磁解流工量作台，绕通组的常直对流电:阻为82Ω，为了使电磁工作
2020/8/20
5
a. 输入电压为正半周： D1、D3导通，（串联） D2、D4截止，（并联）
电流:1→D1→RL→D3→2， 忽略二极管压降，uL=u2
b.输入电压为负半周：
D2、D4导通，（串联）
D1、D3截止，（并联）
电流2→D2→RL→D4→1，
忽略20二20/8极/20管压降，uL=-u2
2020/8/20
11
作业
思考：在单相桥式整流电路中，如果发 生下述情况，问电路能否正常工作？会 产生什么后果？
（1）任意一只二极管虚焊（断路）；
（2）任意一只二极管接反了；
P178 一、1 二、1 . 2 . 3 三、1
2020/8/20
12
2020/8/20
13
注 台能牢固吸住工输件入，通（入交的直流流）电流—应用取1有.5A效，若值采或用单相桥
式整流电路，试计算整流变压器二次电最压和大选值择整；流二极管。
意 解:(1)UL = ILRL输= 1出.5A（× 8交2Ω直= 1流23）V —用平均值；
U2 = UL /整0.9流≈管1.1正1U向L =电1.1流1×—12用3 ≈平13均7 V值； (2) ID = 1/2整× I流L =管1/2反×向1.电5 =压0.7—5 A用最大值。
URM ≈ 1.57UL = 1.57× 123≈193 V
可选用最高反向工作电压100 V，正向整流电流1 A以上的
整流二极管。如：2CZ55C或2CZ55D
2020/8/20
10
课堂小结
通过本堂课的学习，要求同学们要掌握： 1.单相桥式整流电路的基本结构及二极
管的正确接法； 2.单相桥式整流电路的工作原理； 3.电路相关参数的计算。
单相桥式整流电路
授课：张景红
2020/8/20
1
主要教学内容及步骤
一、组织教学
二、新课引入
三、电路的基本结构
四、电路的工作原理
五、电路相关参数的计算
六、例题讲解
七、课堂小结
八、作业
2020/8/20
2
电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电 池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器 设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压 电源，一般直流电源由如下部分组成：
整流电路中最常用的是 单相桥式整流电路
2020/8/20
3
电路的基本结构
1.Tr为电源变压器。 2.二极管D1～D4为 整流元件。它们组 成桥式电路结构。 3.RL为负载电阻。
2020/8/20
4
桥式整流桥
目前，通常将四只二极管封装为一个整体，称为全桥。 下图所示为KBPC3510系列桥式整流桥，该产品可广泛应 用于直流电源、充电设备、机床控制、电机励磁、AC/DC 变换器等。
6
2020/8/20
7
电路参数计算（一）
1、负载RL上直流电压和电流的计算
1）输出电压平均值UO：
UO
UL
1
0
2U 2
sin
wtd (wt )
22
U2
0.9U2
2）输出电流平均值IO：
I0
IL U 0 RL
0.9U 2 RL
2020/8/20
8
电路参数计算（二）
2、整流二极管上的电流和最由大于每反只向二电极压管只有半