整流滤波稳压电路
实验8整流、滤波及稳压电路
整流、滤波及稳压电路
二、实验仪器 1、示波器 2、数字万用表 3、直流毫安表 三、实验内容 1、半波整流电 路：实验电路如 图13-2所示, 用 示波器观察UZ及 UL的波形.并测量 UZ、UD、UL。
图13-2
整流、滤波及稳压电路
三、实验内容 2、桥式整流电路：实验电路如图13-3所示,用示波器观察UZ及UL的 形。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量UZ、UD、UL。
图13-3
整流、滤波及稳压电路
三、实验内容 3、电容滤波电路： 实验电路如图13-4 所示。 (1) 当RL=1K 时，分别将不同的 电容接入电路，用 示波器观察UL波形， 用万用表的电压档 测量UL并记录。 (2)将RL=1K 改为150时，重复 上述实验。
图13-10
电容滤波电路
整流、滤波及稳压电路
整流、滤波及稳压电路
二、实验原理 1、电源变压器的作用是把220V电网电压变换成符合整流电路所需的电 压。 整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变换成脉动的直流 电。本实验采用单相桥式整流电路。 滤波电路：整流电路输出的电压是脉动的，即含有直流分量，又有 交流分量，经过滤波电路后，可将大部分交流分量滤掉，从而使波形变 得比较平滑的直流电压。本实验采用电容器滤波。 稳压电路：由于整流、滤波电路输出的直流电压稳定性较差，当电 网电压波动或负载变化时输出的电压也随之变化，采用稳压电路后，输 出电压的稳定程度将大为提高。本实验采用并联稳压电路、串联稳压电 路、集成稳压器。
0 与输出电流变化量△Io之比，即 R 0 ΔI0 源 ΔU 0
i
ΔU
。 Ro是稳压电
的另一个重要指标，它表示电源驱动负载的能力接近理想电压源的程 101 ~ 103 度，其值越小越好，一般在 。 （3）最大输出纹波电压是指在输出额定电流时，输出纹波电压的有 效值。纹波越小，表示稳压性能越高，一般在毫伏数量级，经特殊处 理可做到μV数量级。 3、串联型直流稳压电源的组成及电压调节 图13-1是串联型直流稳压电源的基本结构，它包括采样电阻R1、 R2，基准电源Dz，电压比较放大器T1 ，电压调整管T2和滤波电容C1、 C2及各种保护电路等三部分组成。
6-4 整流、滤波及稳压电路
6-4整流、滤波及稳压电路所谓整流，就是某电路的输入端加上一正弦电压，通过电路对输入进行处理以后，而在负载上得到一直流电压，即大小变化，而方向不变的脉动电压。
该电路称为整流电路，且有不同的分类：按整流元件分可控整流按交流电源相数分三相整流单相整流半波整流按利用能源程度分全波整流（桥式）对于全波整流电路，其整流元件多接成桥式，故称桥式整流电路。
不可控整流6-4-1 半波整流电路uiu 0（1）电路图（2）工作波形（3）输出电压；U U dt u TU m45.0100===⎰ππI I D =；LL R UR U I 45.000==Ru i脉冲电压是用一个周期的平均电压来作定量描述的，即非正弦的恒定分量，半波整流波形的傅立叶级数为：（4）二极管承受的最高反向电压⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--+= t t t U u m ωωωππ4cos 5322cos 32sin 2106-4-2 单相桥式整流电路（全波）（1）电路图⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯--= t t t U u m ωωωπ6cos 7524cos 5322cos 32120；U U dt u T U m 9.021000===⎰ππ；L L R U R U I 9.000==LD R U I I 45.020==uiu 0Ru iRu i（2）工作波形（3）输出电压（4）二极管承受的最高反向电压D 4D 2D 3D 1+－－+6-4-3 滤波电路1 电容滤波（1）电路组成及输出波形实际应用中，许多电子设备或电气设备常要求其工作电源是输出平稳的直流，而仅由整流电路的输出，脉动太大，还需在整流电路后面加入滤波将滤除交流成分。
u iuu iu 0Ru iu 0Ru iu 0C C（2）滤波器输出3）外特性曲线1）电容滤波器的选择1.4U0.45U电容滤波无电容滤波采用电容滤波时，输出电压的脉动程度与放电时间常数有关。
为了得到比较平直的输出电压，一般要求352L TR C τ≥-=（）对半波整流U 0=U对于全波整流U 0=1.2U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-C R T U L 412U 0I 0滤波器输出电压为2）输出电压LC R τ=2 电感滤波电感与负载必需串联3 复合滤波电路R uiuLLCLC2C1C2C1RLC滤波电路LCπ滤波电路RCπ滤波电路6-4-4 稳压电路经变压、整流和滤波后的直流电压，虽然减小谐波对稳定性的影响，但是交流电源波动和负载变化对稳定性的影响仍然存在，对于要求直流电源稳定的应用场合（精密电子测量仪器、自动控制、计算装置等），电压的不稳定，有时会产生测量和计算的误差，引起控制装置的不稳定，甚至根本无法正常工作。
整流、滤波和稳压电路
整流、滤波和稳压电路第二节滤波电路交流电经过二极管整流之后，方向单一了，但是大小（电流强度）还是处在不断地变化之中。
这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。
要把脉动直流变成波形平滑的直流，还需要再做一番“填平取齐”的工作，这便是滤波。
换句话说，滤波的任务，就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近恒稳的直流电。
一、电容滤波电容器是一个储存电能的仓库。
在电路中，当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中；当外加电压失去（或降低）之后，电容器将把储存的电能再放出来。
充电的时候，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压；放电的时候，电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。
电容器的容量越大，负载电阻值越大，充电和放电所需要的时间越长。
这种电容带两端电压不能突变的特性，正好可以用来承担滤波的任务。
图5-9是最简单的电容滤波电路，电容器与负载电阻并联，接在整流器后面，下面以图5-9（a）所示半波整施情况说明电容滤波的工作过程。
在二极管导通期间，e2 向负载电阻R fz提供电流的同时，向电容器C充电，一直充到最大值。
e2 达到最大值以后逐渐下降；而电容器两端电压不能突然变化，仍然保持较高电压。
这时，D受反向电压，不能导通，于是Uc便通过负载电阻R fz放电。
由于C和R fz较大，放电速度很慢，在e2 下降期间里，电容器C上的电压降得不多。
当e2 下一个周期来到并升高到大于Uc时，又再次对电容器充电。
如此重复，电容器C两端（即负载电阻R fz：两端）便保持了一个较平稳的电压，在波形图上呈现出比较平滑的波形。
图5-10（a）（b）中分别示出半波整流和全波整流时电容滤波前后的输出波形。
显然，电容量越大，滤波效果越好，输出波形越趋于平滑，输出电压也越高。
但是，电容量达到一定值以后，再加大电容量对提高滤波效果已无明显作用。
通常应根据负载电用和输出电说的大小选择最佳电容量。
整流滤波与稳压电路
常用电子仪器或设备（如示波器、电视机等）所需要的直流电源，均属于单相小功率直 流电源（功率在1000W以下）。它的任务是将220V、50Hz的交流电压转换为幅值稳 定的直流电压（例如几伏或几十伏），同时能提供一定的直流电流（比如几安甚至几 十安）。单相小功率直流电源一般由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成， 如图所示。
三、实验内容 1、桥式全波整流电路如下图 用示波器观察U2和UL波形，测量U2和UL电压。
ห้องสมุดไป่ตู้
2、电容滤波电路：实验电路如图 （1)取220u电容接入电路，RL先不接。 （2）用示波器观察波形，用电压表测VL并记录。 （3）接上RL，先用RL=1k，重复上述实验并记 录。 （4）将RL改为330Ω，重复上述实验。
•
其工作过程一般为：首先由电源变压器将220V的交流电压变换为所需要的交流电压值 （图中v2）；然后利用二极管单向导电性将交流电压整流为单向脉动的直流电压；再 通过电容或电感等储能元件组成的滤波电路减小其脉动成分，从而得到比较平滑的直 流电压（图中vF）；经过整流、滤波后得到的直流电压易受电网波动及负载变化的影 响（一般有±10%左右的波动），必须加稳压电路，可利用负反馈等措施维持输出直 流电压的稳定。
3、在RL= 1.5K 条件下，用示波器观察电源直流输 出信号中的纹波电压（交流分量）Uac、输出 中的直流分量Uo,并用毫伏表、万用表测量它 们的大小，填入表
Uo
Uac
Uac/Uo
输入（整流滤波）
输出（稳压电路）
整流滤波稳压电路原理
整流滤波稳压电路原理一、引言稳压电路是现代电子设备中常用的一种电路，其作用是将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压，以保证电子设备的正常工作。
而整流滤波稳压电路则是稳压电路中的一种重要形式，本文将详细介绍整流滤波稳压电路的原理和工作过程。
二、整流滤波稳压电路的原理整流滤波稳压电路主要包括整流电路和滤波电路两部分。
整流电路的作用是将交流输入电压转换为直流电压，而滤波电路则用于去除直流电压中的纹波，得到稳定的直流输出电压。
1. 整流电路整流电路采用整流元件（如二极管）将输入电压的负半周期或正半周期截取，使其成为单向导通的电流。
常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路两种。
（1）半波整流电路半波整流电路只能将输入电压的正半周期截取，而负半周期则被截去。
其电路中只需一个二极管即可实现，结构简单、成本低廉，但输出电压的纹波较大，稳定性较差。
（2）全波整流电路全波整流电路能够将输入电压的正半周期和负半周期均截取。
其电路中一般采用两个二极管，实现了电流的双向导通。
相比半波整流电路，全波整流电路的输出电压波动较小，稳定性较好。
2. 滤波电路滤波电路的作用是将整流后的直流电压中的纹波去除，得到稳定的直流输出电压。
常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路两种。
（1）电容滤波电路电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器，将纹波电压的高频成分通过电容器绕过，从而实现对纹波的滤波作用。
电容滤波电路具有结构简单、成本低廉的优点，但对于低频纹波的滤波效果较差。
（2）电感滤波电路电感滤波电路通过在电路中串联一个电感元件，利用电感元件的自感性质，将纹波电压的低频成分通过电感元件绕过，从而实现对纹波的滤波作用。
电感滤波电路对于低频纹波的滤波效果较好，但结构复杂、成本较高。
三、整流滤波稳压电路的工作过程整流滤波稳压电路的工作过程如下：1. 输入电压经过整流电路，将交流电压转换为直流电压。
2. 直流电压经过滤波电路，去除直流电压中的纹波成分。
整流滤波稳压电路
整流滤波稳压电路的发展趋势
高效率
随着能源消耗的日益关注，整流滤波稳压电路正朝着高效率、低 能耗的方向发展。
小型化
为了满足便携式电子设备的需求，整流滤波稳压电路正不断向小型 化、集成化的方向发展。
智能化
随着人工智能和物联网技术的快速发展，整流滤波稳压电路正朝着 智能化、远程控制的方向发展。
整流滤波稳压电路的未来展望
串联型稳压电路
要点一
总结词
输出电压稳定度高，负载调整率较高，但电路复杂，纹波 系数较大。
要点二
详细描述
串联型稳压电路由串联在电源电路中的调整管、比较放大 器和参考电压源组成。其工作原理与简单稳压电路相似， 通过比较放大器将输出电压与参考电压进行比较，然后调 整调整管以保持输出电压稳定。由于采用了串联方式，因 此其输出电压的稳定度和负载调整率较高。然而，由于电 路较为复杂，因此纹波系数较大。
04
应用与发展
整流滤波稳压电路的应用场景
电源供应
仪器仪表
整流滤波稳压电路广泛应用于各种电 子设备和系统的电源供应，如计算机、 电视、手机等。
在科学实验和测量领域，整流滤波稳 压电路为各种精密仪器和仪表提供稳 定的直流电源。
工业控制
在工业控制领域，整流滤波稳压电路 用于提供稳定可靠的电源，确保工业 设备的正常运行。
详细描述
桥式整流电路使用四个二极管组成一个电桥，使得交流电的正半周和负半周都能 通过负载，因此直流输出为交流输入的四倍。由于效率非常高，因此适用于负载 电流较大、对效率要求非常高的场合。
02
滤波电路
电容滤波电路
01
02
03
原理
利用电容的储能特性，将 整流后的脉动直流电平滑 成连续的直流电。
整流滤波及稳压电路
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：
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分 的脉动直流电。
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减 少交流成分，增加直流成分。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术 进一步稳定直流电压。
直流电源的方框图如图15.01所示。
10.1 单相整流电路
10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 单相半波整流电路 10.1.3 单相全波整流电路
10.1.1 单相桥式整流电路
(1) 工作原理
单相桥式整流电路是最 基本的将交流转换为直流 的电路，其电路如图15.02 （a）所示。
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻 抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路， 对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。 电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此 L 应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留 直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变 了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系 数，改善了直流电压的质量。
在负载电阻上正负半周经过合成，得到的 是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流 电路的波形图见图15.02(b)。
（2）参数计算
根据图15.02（b）可知，输出电压是单相脉动电压。 通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为
V OV Lπ 1π 0 2 V 2si n tdt2π2V 20.9 V 2
注意：整流电路中的二极管是作为开关运用的。 整流电路既有交流量，又有直流量，通常对: 输入（交流）—用有效值或最大值；
整流滤波与稳压电路
物理实验中心实验指导书整流、滤波与稳压电路ﻬ整流、滤波与稳压电路整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电.整流电路由整流器件组成。
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分，增加直流成分。
滤波电路直接接在整流电路后面，通常由电容器，电感器和电阻器按照一定的方式组合而成.作用是把脉动的直流电变为平滑的直流电供给负载.稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
直流电源的方框图如图1所示。
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小，所以CL对直流阻抗小,对交流阻抗大，因此L 应与负载串联.经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
一、实验目的1。
了解整流、滤波电路的作用．２。
进一步熟悉示波器的使用.3。
观察单相半波、单相桥式及单相桥式整流电容滤波电路的输入、输出电压波形。
二、实验原理为方便分析,把二极管当作理想器件,即认为它加上正向电压导通时电阻为零，加上反向电压截止时电阻为无穷大.电容器在电路中有储存和释放能量的作用,电源供给的电压升高时,它把部分能量储存起来,而当电源电压降低时,就把能量释放出来，从而减少脉动成分，使负载电压比较平滑。
1。
单相半波整流电路电路如图2所示。
设在输入交流电压正半周：A端为正、Ｂ端为负,二极管因承受正向电压而导通,电流I L通路是A-Ｖ1—RＬ－B。
忽略二极管正向压降时,输入电压全部加在负载R L上。
在输入交流电压负半周:B端为正、A端为负,二极管因承受反向电压而截止。
输入电压几乎全部降落在二极管V上，负载ＲＬ上电压基本为零。
图1 直流稳压电路方框图由图5可见，在交流电一个周期内,二极管半个周期导通半个周期截止，以后周期重复上述过程.2.单相桥式整流电路电路如图３所示。
设在输入交流电压正半周：A端为正、B端为负，即Ａ点电位高于B点电位。
整流滤波和稳压电路
整流、滤波和稳压电路第一节整流电路电力网供给用户的是交流电，而各类无线电装置需要用直流电。
整流，确实是把交流电变成直流电的进程。
利用具有单向导电特性的器件，能够把方向和大小交变的电流变换为直流电。
下面介绍利用晶体二极管组成的各类整流电路。
一、半波整流电路图5-一、是一种最简单的整流电路。
它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻R fz，组成。
变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D再把交流电变换为脉动直流电。
下面从图5-2的波形图上看着二极管是如何整流的。
变压器砍级电压e2，是一个方向和大小都随时刻转变的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。
在0～K时刻内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。
现在二极管经受正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻R fz上，在π～2π时刻内，e2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。
这时D经受反向电压，不导通，R fz，上无电压。
在π～2π时刻内，重复0～π时刻的进程，而在3π～4π时刻内，又重复π～2π时刻的进程…如此反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过R fz，在R fz上取得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，可是，负载电压U sc。
和负载电流的大小还随时刻而转变，因此，通常称它为脉动直流。
这种除去半周、图下半周的整流方式，叫半波整流。
不难看出，半波整说是以"捐躯"一半交流为代价而换取整流成效的，电流畅用率很低（计算说明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压U sc =）因此经常使用在高电压、小电流的场合，而在一样无线电装置中很少采纳。
二、全波整流电路若是把整流电路的结构作一些调整，能够取得一种能充分利用电能的全波整流电路。
图5-3 是全波整流电路的电原理图。
全波整流电路，能够看做是由两个半波整流电路组合成的。
变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a、e2b，组成e2a、D一、R fz与e2b、D2、R fz，两个通电回路。
整流、滤波、稳压电路
实验六整流、滤波、稳压电路一、实验目的1.掌握桥式整流的特点。
2.了解稳压电路的组成和稳压作用。
3.熟悉集成三端可调稳压器的使用。
二、实验属性验证性实验三、实验仪器设备及器材1.试验台2.示波器3.数字万用表四、预习要求1.二极管全波整流的工作原理及整流输出波形。
2.整流电路分别接电容、稳压管时的工作原理及输出波形。
3.熟悉集成三端可调稳压器的工作原理。
五、实验内容与步骤首先校准示波器1.桥式整流：按图 8-1 接线，在输入端接入交流 14V 电压，调节 W2 使 I0= 50mA时，测出 Vo，同时用示波器的 DC 档观察输出波形并记入表 8-1 中。
表8-1图8-1 仿真参考电路2.加电容滤波：上述实验电路不动，在桥式整流后面加电容滤波，如图8-2 接线，测量接电容的情况下输入电压V0 及输出电流I0 ，同时用示波器的DC 档观察输出波形并记入表8-2 中。
表8-2图8-2 仿真参考电路3.加稳压二极管上述电路不动，在电容后面加稳压二极管电路，如图8-3 接线，在接通交流14V 电源后，调整W2 使I0 分别为10mA、15mA、20 mA 时，测出V AO 和V0，并用示波器的DC 档观测波形，记入表8-3 中。
、表8-3图8-3仿真参考电路当I0=10mA时当I0=15mA时当I0=20mA时六、实验报告1.总结桥式整流的特点。
答：脉动较小，使用的整流器件较全波整流时多一倍，整流电压脉动与全波整流相同，每个器件所承受的反向电压为电源电压峰复值。
2.说明滤波电容 C 的作用。
C有关答：滤波。
输出电压的脉动程度与平均值与放电时间常数RL3.总结稳压二极管的稳压作用和可调三端稳压器的稳压作用。
答：稳压二极管：稳定电压，稳压值是固定的，并联在电路上，功率较小，主要用在电路中稳定某一点的工作电压，多应用在控制电路，在击穿情况下才起控制作用的。
可调三端稳压器：稳定电压，稳压值是可调，串联在电路上，功率较大，主要用在为整个或部分电路提供稳定或可调的供电电源，多用在供电电路，不能击穿。
项目六：整流、滤波及稳压电路
稳压二极管的主要参数: 1、稳定电压UZ：指稳压管通过额定电流时两端产 生的反向击穿电压值。 2、稳定电流IZ ：指稳压管产生稳定电压时通过 该管的电流值。 3、 动态电阻RZ：指稳压管两端电压变化与电流 变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一 般是工作电流愈大动态电阻则愈小。 4、额定功耗Pz ：由芯片允许温升决定，其数值为 稳定电压Uz 和允许最大电流Izm 的乘积。 5、反向漏电流IR ：指稳压二极管在规定的反向电 压下产生的漏电流。
CW217--/CW217M--/CW217L-CW317--/CW317M--/CW317L--
4.三端可调负输出集成稳压器，国标型号为CW137--/CW137M--/CW137L-
CW237--/CW237M--CW237L-CW337--/CW337M--/CW337L--
5.三端低压差集成稳压器 6. 大电流三端集成稳压器
基本稳压电路
电路结构：电路是由稳压二极管Vz和电阻R等构成，稳压二极 管Vz是稳定输出电压UL，使UL输出电压受制于稳压二极管Vz的稳 压电压值上。电阻R又称为限流电阻，其作用是限制通过的电流 ，使稳压管Vz的稳定电流IZ不超过最大值，并使输出U0电压趋向 稳定。
工作原理：（1）当电网电压升高时， U1 U2 UL的电压都会跟着升高，并引起稳 压二极管两端的电压UZ增加，使输出电压 UL也增加，根据稳压二极管反向击穿特性， 当反向电压有微小增加时，就会引起反向
整流电路是将交流电转变为具有脉动成分的直 流电。
整流、滤波、稳流、稳压电路工作原理;
一、整流电路的工作原理整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的电路。
其工作原理主要通过二极管的导通和截止来实现。
在正半周的电压周期内，二极管处于导通状态，电流可以顺利通过；而在负半周的电压周期内，二极管处于截止状态，电流无法通过。
这样，交流电信号经过整流电路后，就可以转化为直流电信号输出。
二、滤波电路的工作原理滤波电路是用来去除整流后直流电信号中的脉动成分，使得输出的电压更加平稳。
其主要原理是通过电容器的充放电来吸收和释放交流电信号中的高频脉动成分。
在充电时，电容器可以吸收一部分脉动成分；在放电时，电容器则会释放出积累的电荷，从而使输出的电压更加稳定。
三、稳流电路的工作原理稳流电路是为了在负载变化时，仍然能够保持输出电流恒定的电路。
其原理是通过负反馈控制电路的工作点，使得在负载变化时，电路可以自动调整输出电流，从而避免因负载变化而导致的输出电流波动。
四、稳压电路的工作原理稳压电路是为了在输入电压波动时，能够保持输出电压恒定的电路。
其工作原理主要包括串联稳压和并联稳压两种方式。
串联稳压是通过调整输出电压与输入电压之间的电压差，以维持输出电压稳定；而并联稳压则是通过电容器和电感器等元件来减小输入电压的波动，从而实现输出电压的稳定。
五、结论整流、滤波、稳流、稳压电路是电子电路中常见的几种基本电路，它们通过不同的原理和组合方式，可以实现对交流电信号的转换和处理，从而得到稳定的直流电信号输出。
在实际应用中，这些电路通常会被应用于各种电子设备和电源系统中，起到了至关重要的作用。
对这些电路的工作原理有深入的了解，对于电子工程领域的从业者来说，是非常重要的。
六、整流、滤波、稳流、稳压电路在电子设备中的应用上文我们已经介绍了整流、滤波、稳流、稳压电路的工作原理，接下来我们将重点谈谈这些电路在电子设备中的应用。
1. 整流电路的应用整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的关键电路之一，广泛应用于各种电源设备和电子设备中。
详解整流、滤波、稳压电路
整流、滤波、稳压电路看不懂你砍我好久的电路原理说明，终于能够看懂整流滤波稳压电路了，分享一下。
一、整流与滤波电路整流电路的任务是利用二极管的单向导电性，把正、负交变的50Hz电网电压变成单方向脉动的直流电压。
整流电路只是将交流电变换为单方向的脉动电压和电流，由于后者含有较大的交流成分，通常还需在整流电路的输出端接入滤波电路，以滤除交流分量，从而得到平滑的直流电压。
由波形可知：1.开关S打开时，电容两端电压为变压器付边的最大值。
2 .开关S闭合，即为电容滤波电阻负载，当变压器付边电压大于电容上电压时，电容充电，输出电压升高，当时电容放电，输出下降。
如此充电快，放电慢的不断反复，在负载上将得到比较平滑的输出电压。
当负载电阻越大时，放电越慢，纹波电压越小，负载电阻小时，放电快，纹波大，而且输出电压低。
为此有三种情况下的输出电压估算值：1)电容滤波，负载开路时。
2)无电容滤波，电阻负载时，输出电压平均值为：。
3)电容滤波，电阻负载时通常用下式进行估算，通常按估算。
为确保二极管安全工作，要求：不同电子设备要求其电源电压的平滑程度不同，为此可采用不同的滤波电路。
常见的有电容滤波、电感滤波和复式滤波电路(两个或两个以上滤波元件组成)。
二、线性串联型稳压电路整流滤波后的电压是不稳压的，在电网电压或负载变化时，该电压都会产生变化，而且纹波电压又大。
所以，整流滤波后，还须经过稳压电路，才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。
1.稳压电路(电源)的主要性能指标输出的稳定电压值Vo，最大输出电流Imax，输出纹波电压V～，稳压系数(电压调整率)，该值越小，稳定性越好。
输出电阻(内阻)，，内阻越小越好。
2.串联型稳压电路的基本结构基本思路：串联型：当输入电压(VI)改变时，能自动调节(VCE)电压的大小，使输出电压(Vo)保持恒定。
例如：VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓串联型稳压电路基本结构：VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。
实验九 整流、滤波及稳压电路
实验九 整流、滤波及稳压电路一、实验目的1.学会半导体二极管和稳压管极性的简单测试，了解其工作性能和作用；2.掌握单相桥式整流、滤波、稳压电路的工作原理和对应电压波形及测试方法；3.掌握输入交流电压与输出直流电压之间的关系；4.了解倍压整流的原理与方法。
二、实验原理整流电路是将交流电变为直流电以供 负载使用。
直流稳压电源先通过整流电路 把交流电变为脉动的直流电，再经各种滤 波电路、稳压电路，使输出直流电压维持 稳定。
由整流、滤波、稳压环节构成的简单稳压电路如图9-1所示。
三、实验内容与要求根据实验室提供的实验设备完成以下实验内容的设计：1.用数字万用表测量二极管，学会用数字万用表检查二极管极性和性能的好坏。
2.设计并连接单相桥式整流电路，调节负载电阻，使负载电流分别为2mA 和8mA ，测量并记录变压器二次绕组的电压、整流电路的输出电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述电压和二极管两端电压的波形。
表9-13.设计并连接具有滤波的单相桥式整流电路，调节负载电阻，使负载电流分别为2mA 和8mA 时，测量并设计表格记录变压器二次绕组的电压，整流电路的输出电压和负载两端的电压的 大小，用示波器观察并画出上述电压的波形。
4.设计并连接具有滤波、稳压的单相桥式整流电路，在下列两种情况下，测量并记录变压器二次绕组的电压、整流电路的输出电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述电压的波形：当电源电压保持10V 不变时，调节负载电阻，使负载电流分别为2mA 和8mA ；表9-2 图9-1 整流、滤波、稳压电路 ~O I O I R - +-+5.拿掉一只二极管(模拟该桥臂二极管烧断)，重作2，3项。
6.设计一个三倍压电路，电源电压为16V，用数字万用表测量各电容器两端电压大小。
四、实验仪器设备实验室可提供的设备见表9-4。
表9-4五、实验报告要求1.实验题目、目的、内容(包括设计的实验电路和实验数据表格)；2.整理实验数据填入表格，画好对应的各电压波形，并通过实验数据比较加稳压环节和不加稳压环节两种情况下，对输出电压的影响；3.回答思考题3；4.分析整流后只加电容滤波，输出电压、二极管的导通角、负载中的电流会有什么变化?5.分析倍压整流的原理。
电工与电子技术课件——整流电路 滤波电路及稳压电路
图7-6 滤波电容器的作用
图7-7 LC平滑滤波电路
由于二极管的整流作用，未接滤波电容器时，忽略二极管正向压降，输出为半波，如
图7-6（a）所示；并联滤波电容器以后，由于电容两端电压不能跃变，输出波形如图 7-6（b）所示。改善滤波电容器的性能可获得直流信号。
二、LC平滑滤波电路
1.LC平滑滤波电路的结构
在负载上并联一个电容器，利用电容器充放电时端电压不能跃变的特性使 直流输出电压保持稳定。图7－5为一个简单的整流滤波电路，二极管VD起 整流作用，与负载并联的电容C起滤波作用，这个电容器就是一个最简单的 滤波器。
图7-5 RC平滑滤波电路
第二节 滤波电路
2.RC平滑滤波电路的工作原理 下面结合图7－6来讲述RC平滑滤波电路的工作原理。
第七章 整流电路、滤波电路及稳压电路
知识目标 1.掌握单相桥式整流电路的结构和工作原理。 2.了解电容滤波电路和电感滤波电路的作用。 3.了解稳压电路的工作原理和特点。 4.了解集成稳压器的使用方法。 技能目标 1.掌握单相桥式整流电路。 2.掌握集成稳压器的基本使用方法和连接方法。 3.能够使用万用表测量电压，能够使用双踪示波器观察测试波形。 4.能够根据直流稳压电源框架组装直流稳压电源。
图7-9 稳压管稳压电路 三、直流稳压电源
1.直流稳压电源的组成 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4部分 组成。图7－10为直流稳压电源的组成框图。
图7-10 直流稳压电源的组成框图
第三节 稳压电路与直流稳压电源
（1）电源变压器.将电网供给的交流电压转换为与所需直流电源值相近的低交流 电压，一般要求变压器副边电压应高于所需直流电压1.2–1.5倍。 （2）整流电路.利用二极管的单向导电性将变压器次级低压交流电变换成 单方向脉动直流电。但是这种直流电幅值变化较大，需要通过滤波电路以 减小其脉动，实际多采用桥式整流电路。 （3）滤波电路.将脉动的直流电压变换为平滑的直流电压,减小整流电压的 脉动程度，以适合稳压电路的需要。利用电感和电容的阻抗特性，将整流 后的单向脉动电流中的交流成分滤去，使其脉动电流变换成平滑的直流电。 （4）稳压电路.在交流电源电压波动或负载变化时，使直流输出电压稳定， 从而得到基本上不受外界影响的稳定的直流电。 2.直流稳压电源的基本电路 如图7-11所示，直流稳压电源的基本电路由4个二极管组成桥式整流电路， 电容C起滤波作用，滤波电容的容量大小对滤波效果有不同影响，电容容 量越大，效果越好。电阻作为负载使用。
整流滤波与稳压电路
实验6 整流滤波与稳压电路一、实验目的1. 理解单相半波和单相桥式整流电路的工作原理。
2. 理解电容滤波电路的工作原理及外特性。
3. 掌握稳压二极管构成的并联稳压电路工作原理。
4. 学习三端集成稳压电路的使用方法。
5.熟悉直流稳压电源的性能指标及测试方法。
二、实验任务基本实验任务1. 选择二极管组成整流电路，测试半波、桥式整流电路的性能。
2. 测量不同容量的电容滤波电路的输出波形和外特性，分析电容滤波性能。
3. 测量稳压二极管构成的并联稳压电路的性能参数。
扩展实验任务1.用三端集成稳压器LM317组成稳压电路，并测量电路的性能参数。
2.设计一个能够给300Ω的负载电阻提供5V稳定的直流电压的电源。
（1）选择与要求符合的电路结构；（2）通过计算，选择合适的器件参数；（3）画出电路，列出器件清单。
三、实验器材1．双踪示波器2．台式数字万用表3. 模拟电路实验箱四、实验原理能将交流电变换为稳定的直流电的电路称为直流稳压电源。
直流稳压电源的结构框图如图10.1图10.1 直流稳压电源的原理框图所示。
1.电源变压器电源变压器将输入的220V（50Hz）交流电压变换为整流电路适用的交流电压。
同时还起到了将强、弱电隔离的作用，所以该电源变压器又称隔离变压器。
2. 整流电路 整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动的直流电。
常用的单相整流电路有单相半波与单相桥式整流。
单相半波整流电路由一只二极管组成，如图10.2（a ）所示。
该电路输入为变压器副边的正弦交流电压，输出为只保留输入电压正半周的单向脉动直流电压，波形如图10.2（b ）所示。
若将D 看做理想二极管，则输出电压的平均值与变压器付边电压有效值的关系是：U 0=0.45U 2。
单相桥式整流由四只二极管组成整流桥，如图10.3（a ）所示。
在输入电压的正半周，D 1和D 3导通， D 2和D 4截止，输出电压为u 2的正半周；在输入电压的负半周，D 2和D 4导通， D 1和D 3截止，输出电压是将u 2的负半周反相后加到负载上，输出电压波形如图10.3（b ）所示。
12整流、滤波及稳压电路
流输出电压的大小 uo。
12
12.3 *晶闸管单相可控整流电路
单相桥式半控整流电路的输出电压
平均值为： 1 cos
Uo 2 0.9U2 0， ，晶闸管处于全导通
状态，Uo 0.9 U2。
中等职业教育课程改革国家规划新教材配套多媒体资源
电工电子技术与技能（非电类少学时）
程周主编
1
12 整流、滤波及稳压电路
1 12.1整流电路 2 12.2滤波电路 3 12.3晶闸管单相可控整流电路 4 * 12.4稳压电路
2
12.1 整流电路
1.作用：整流电路是利用二极管或晶闸管的单向导电性将交流电变 换成直流电的电路。
只要选择合适的电容器容量C和负载电阻RL的阻值就可得到良 好的滤波效果。图12.4（b）中曲线3、2、1是对应不同容量滤波电 容的曲线。在曲线2时，负载两端电压的平均值估算
Uo= 1.2U2 3．电容滤波电路负载变化不宜过大、无法向负载提供较大的电流
9
12.2.2 电感滤波电路
电感对整流电路输出电压中的交流 成分呈现较大的阻抗，对直流成分感抗为 零，因此，交流成分基本都降落在电感线 圈上，而直流成分则降压在负载电阻上， 从而负载上得到平滑的直流电。
(a) 为电容、电感构成的 Π 型滤波电路，(b) 为电阻、 电容组成的 Π 型滤波电路。
当负载电阻 RL 较大时，用电阻 R 代替体积大的电感 L，也可得到 较好的滤波效果。
11
12.3 *晶闸管单相可控整流电路
桥式半控整流电路： 用晶闸管取代桥式整流电路中两 个桥臂的整流二极管。 整流输出电压波形：
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(a)电路图 (b)波形图 (a)电路图 (b)波形图 图15.04 单相半波整流电路
根据图可知， 根据图可知，输出电压在一个工频周 期内， 只是正半周导电， 期内 ， 只是正半周导电 ， 在负载上得到的 是半个正弦波。负载上输出平均电压为： 是半个正弦波。负载上输出平均电压为 输出平均电压
VO = VL 1 π = ∫ 2π 0 2 V 2 sin ω t d( ω t )
半波整流电路
桥式整流电路
桥式整流滤波电路
桥式整流滤波稳压电路
当v2到达90° 在刚过90° °时，v2开始下 ° 在刚过 到达时，正弦曲线下降的 先假设二极管关断， 降。先假设二极管关断 电容C 速率很慢。所以刚过90° ，电容 速率很慢。所以刚过 °时二极管仍然 放电。 导通。在超过90°后的某个点，正弦曲线 导通就要以指数规律向负载ＲL放电。 。在超过 °后的某个点， 下降的速率越来越快， 下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线 指数放电起始点的放电速率很大。 指数放电起始点的放电速率很大。 起始放电速率时，二极管关断。 起始放电速率时，二极管关断。 所以， 在 t1 到 t2 时刻， 二极管导 所以 ， 时刻 ， 充电， 电 ，Ｃ 充电 ， vC=vL 按正弦规律变化 时刻二极管关断， ； t2 到 t3 时刻二极管关断 ， vC=vL 按指 数曲线下降，放电时间常数为R 。 数曲线下降，放电时间常数为 LC。 电容滤波过程见图。 电容滤波过程见图。
电容滤波波形图
需要指出的是， 增加时， 点要右移， 需要指出的是 ， 当放电时间常数 RLC增加时 ， t1 点要右移 ， t2 要左移， 点 要左移，二极管关断时间加 长，导通角减小，见曲线3；反 导通角减小， 减少时，导通角增加。 之，RLC减少时，导通角增加。 显然， 很小， 很大时， 显然，当ＲL很小，即IL很大时， 电容滤波的效果不好， 电容滤波的效果不好， 见图滤波曲线中的2。反 很大， 很小时， 之，当ＲL很大，即IL很小时， 尽管C较小, RLC仍很大,电容滤 波的效果也很好，见滤波曲线 波的效果也很好， 中的3。所以电容滤波适合输出 电流较小的场合。 电流较小的场合。 电容滤波的效果
单相桥式整流电路
(1) 工作原理
单相桥式整流电路是最 基本的将交流转换为直流的 电路，其电路如图所示。 电路，其电路如图所示。
（a）桥式整流电路 ） （b）波形图 ） 单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时， 在分析整流电路工作原理时，整流电路 中的二极管是作为开关运用 ， 中的二极管是作为 开关运用， 具有单向导电 开关运用 的电路图可知： 性。根据图 (a)的电路图可知： 的电路图可知 当正半周时二极管D 导通， 当正半周时二极管 1、D3导通，在负载 电阻上得到正弦波的正半周。 电阻上得到正弦波的正半周。 当负半周时二极管D 导通， 当负半周时二极管 2、 D4导通， 在负载 电阻上得到正弦波仍是正半周。 电阻上得到正弦波仍是正半周 。 单相桥式整 流电路的波形图见图 (b)。 。
（2）电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说 电容滤波电路如图所示， 明。电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联 了一个滤波电容C。 了一个滤波电容 。
电容滤波电路
(3)滤波原理 (3)滤波原理
若电路处于正半周，二极管D 导通， 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器 充电。 是正弦形。 C 充电。此时C 相当于并联在v2上，所以输出波形同v2 ，是正弦形。
2 2V2 0.9V2 IL = = πL R RL
流过负载的平均电流为
流过二极管的平均电流为 流过二极管的平均电流为 平均电流 二极管所承受的最大反向电压 二极管所承受的最大反向电压
IL 2V2 0.45 2 V ID = = = 2 πL R RL
VRmax = 2V2
（3）单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指 输出电压与负载电流之间的关系曲线
VO = f (IO )
该曲线如图 所示。曲线的斜 率代表了整流电 路的内阻。 路的内阻。
单相桥式整流电路 的负载特性曲线
单相半波整流电路
单相整流电路除桥式整流 电路外， 电路外 ， 还有单相半波和全波 两种形式。单相半波整流电路 两种形式 。 如图(a)所示， (a)所示 如图 (a) 所示 ， 波形图如图 (b) 所示。 所示。
电容滤波电路
(1)滤波的基本概念 滤波电路利用电抗性元件对交、 滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗 利用电抗性元件对交 的不同，实现滤波。电容器C对直流开路 对直流开路， 的不同 ， 实现滤波 。 电容器 对直流开路 ， 对 交流阻抗小，所以 应该并联在负载两端 。 电 应该并联在负载两端。 交流阻抗小 ， 所以C应该并联在负载两端 感器L对直流阻抗小 ， 对交流阻抗大， 因此L 感器 对直流阻抗小， 对交流阻抗大 ， 因此 对直流阻抗小 应与负载串联。经过滤波电路后， 应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直 流分量、又可滤掉一部分交流分量， 流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交 直流成分的比例，减小了电路的脉动系数， 直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改 善了直流电压的质量。 善了直流电压的质量。
实验内容介绍
实验目的： 1、掌握Multisim中相关元件的使用，如降压变压器等； 2、能按照实验书用Multisim进行电路连接 3、会用虚拟示波器观察整流滤波电路的波形 4、用虚拟探针测定输出电压、输入电压间的关系 实验内容： 1、用Multisim进行电路连接、测试、仿真 2、完成书后相应数据、习题
整流滤波稳压电路 连接与测试
实验原理分析 实验内容介绍
电子电路工作时都需要直流电源提供能量， 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， 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。 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： 流稳压电源，一般直流电源由如下部分组成： 电源的方框图如图所示。 电源的方框图如图所示。 整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分 的脉动直流电。 的脉动直流电。 滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除， 滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减 少交流成分，增加直流成分。 少交流成分，增加直流成分。 稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术 进一步稳定直流电压。 进一步稳定直流电压。
2 = V 2 = 0 . 45 V 2 π
流过负载和二极管的平均电流为 流过负载和二极管的平均电流为 平均电流
ID 2V 2 0 . 45 V 2 = IL = = πR L RL
二极管所承受的最大反向电压 二极管所承受的最大反向电压
VRmax = 2V2
单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流 流过， 流过 ， 而半波和全波整流电路中均有直流分量流 所以单相桥式整流电路的变压器效率较高， 过 。 所以单相桥式整流电路的变压器效率较高 ， 在同样的功率容量条件下， 体积可以小一些。 在同样的功率容量条件下 ， 体积可以小一些 。 单 相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波 整流电路，故广泛应用于直流电源之中。 整流电路，故广泛应用于直流电源之中。 注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。 注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。 整流电路既有交流量，又有直流量，通常对: 整流电路既有交流量，又有直流量，通常对 输入（交流） 用有效值或最大值 用有效值或最大值； 输入（交流）—-用有效值或最大值； 输出（交直流）-—用平均值； 输出（交直流） 用平均值； 用平均值 整流管正向电流—-用平均值； 整流管正向电流 用平均值； 用平均值 整流管反向电压-—用最大值。 整流管反向电压 用最大值。 用最大值
（2）参数计算
根据图（ ）可知，输出电压是单相脉动电压。 根据图（b）可知，输出电压是单相脉动电压。通常 用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为 用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为：1 VO = VL = π
π
∫
0
2 2 2V 2 sin ω t d ω t = V 2 = 0 . 9V 2 π