二极管整流滤波电路
26 实验四 整流滤波电路
一、实验名称
整流滤波电路
二、实验目的
1、熟悉单相半波、桥式整流电路。
2、观察了解电容滤波作用。
三、实验原理
1、利用二极管的单向导电作用，可将交流电变为直流电。
常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。
2、在桥式整流电路输出端与负载电阻R L并联一个较大电容C，构成电容滤波电路。
整流电路接入滤波电容后，不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小，同时输出电压的平均值也增大了。
四、仪器设备
实验箱（整流滤波与并联稳压电路）、示波器、数字万用表
五、实验步骤
1、半波整流、桥式整流电路
实验电路分别如图所示，分别接两种电路，用示波器观察U2及UL的波形，并测量U2、UL。
图一
图二
2、电容滤波电路
实验电路如图三。
图三
（1）分别用不同电容接入电路，RL先不接，用示波器观察波形，用电压表测UL并记录。
（2）接上RL，先用RL=1KΩ，重复上述实验并记录。
（3）将RL改为150Ω，重复上述实验。
六、数据记录
电路形式U2/V UL/V 半波整流电路
桥式整流电路
2、半波整流、桥式整流电路输入U2、输出UL的波形图
3、滤波电路数据记录
(1)RL开路（RL=∞）
C/μF UL/V
0.33
470
(2)C=470μF
RL UL/V
∞
1KΩ
150Ω
4、滤波电路输出UL的波形图
C=0.33μF RL=∞C=470μF RL=∞
C=470μF RL=1KΩC=470μF RL=150Ω。
整流滤波电路
由UO(AV)的表达式可看出，C越大， UO(AV)也越 的表达式可看出， 越大， 越大 也会增大，而整流管的通电时间却越短， 大，IO(AV)也会增大，而整流管的通电时间却越短， 整流管的导通电流加大，如果C太大则初始充电时 整流管的导通电流加大，如果 太大则初始充电时 间要长，整流管中通过的冲击电流时间加长， 间要长，整流管中通过的冲击电流时间加长，长时 间会影响整流管使用寿命。所以一般选择整流管时 间会影响整流管使用寿命。 ID(AV)＞（2~3） IO(AV) 。 改变RLC会对 O(AV)和S有影响，将UO(AV)和IO(AV) 会对U 有影响， 改变 会对 有影响 的关系曲线称为输出特性 输出特性， 的关系曲线称为输出特性，将S和IO(AV)的关系曲线 和 称为滤波特性 如果R 越小 滤波特性， 越小， 越低， 称为滤波特性，如果 LC越小，UO(AV)越低，则S 越低 越大，而加大C可使滤波效果和负载能力增强 可使滤波效果和负载能力增强， 越大，而加大 可使滤波效果和负载能力增强，但 C不能无限增大。 不能无限增大。 不能无限增大 所以电容滤波形式电路一般适用于输出电流较 小且负载变化不大的场合。 小且负载变化不大的场合。
(1)整流输出电压的平均值 整流输出电压的平均值 的平均值为: 负载电压 Uo的平均值为 uo
0 π ωt 2π π
1 Uo = 2π
∫
2π
0
ω uod ( t )
负载上的(平均 电流 负载上的 平均)电流 平均 电流:
Uo Io = RL
（2）脉动系数Ｓ ）
uo
0 π ωt 2π π
S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值之比。S 定义：整流输出电压的基波峰值 平均值之比。 定义 越小越好。 越小越好。 分解后可得: 用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得
整流滤波电路输出公式推导
整流滤波电路输出公式推导一、整流电路基础。
1. 半波整流电路。
- 设输入交流电压u = U_msinω t，其中U_m为交流电压的最大值，ω = 2π f，f为交流电源的频率。
- 在半波整流电路中，二极管只在交流电压的正半周导通。
当二极管导通时，输出电压u_o等于输入电压u；当二极管截止时，输出电压u_o=0。
- 所以，半波整流电路输出电压的平均值U_o(AV)为：- U_o(AV)=(1)/(2π)∫_0^πU_msinω t d(ω t)- 计算积分∫_0^πU_msinω t d(ω t)= - U_mcosω t_0^π=2U_m- 则U_o(AV)=(U_m)/(π)- 又因为U_m = √(2)U（U为交流电压的有效值），所以U_o(AV)=(√(2)U)/(π)≈0.45U。
2. 全波整流电路。
- 对于全波整流电路，它利用了交流电压的正负两个半周。
- 设输入交流电压u = U_msinω t。
- 在正半周，一组二极管导通，负半周另一组二极管导通，使得输出电压在正负半周都有输出（只是方向相同）。
- 全波整流电路输出电压的平均值U_o(AV)为：- U_o(AV)=(1)/(π)∫_0^πU_msinω t d(ω t)- 计算积分∫_0^πU_msinω t d(ω t)= - U_mcosω t_0^π=2U_m- 则U_o(AV)=(2U_m)/(π)- 由于U_m=√(2)U，所以U_o(AV)=(2√(2)U)/(π)≈0.9U1. 电容滤波电路（以全波整流后的电容滤波为例）- 在全波整流电路后面加上电容滤波。
- 当电容充电时，输出电压u_o上升，当电容放电时，输出电压u_o下降。
- 假设在没有负载（R_L=∞）的情况下，电容充电到交流电压的最大值U_m，所以此时输出电压U_o=U_m=√(2)U。
- 当有负载R_L时，电容放电时间常数τ = R_LC。
- 在工程近似计算中，对于全波整流电容滤波电路，当R_LC≥slant(3 - 5)(T)/(2)（T=(1)/(f)为交流电源周期）时，输出电压的平均值U_o近似为：- U_o≈1.2U（U为交流电压有效值）。
二极管整流与滤波
二极管整流与滤波在电子学中，二极管整流与滤波是一个常见且重要的电路应用。
在交流电源转换为直流电源的过程中，二极管的整流作用起着至关重要的作用。
同时，滤波电路可以有效地消除电源中的纹波，提供稳定的直流电压供应。
本文将介绍二极管整流与滤波的原理、常见电路以及其在实际应用中的重要性。
一、二极管整流的原理二极管具有单向导电性质，正向导通时电流通过，反向截止时电流截断。
利用这一特性，可以将交流电信号转换为单向的直流电信号。
在单相整流电路中，常见的有半波整流和全波整流。
1. 半波整流半波整流电路中，交流信号经过二极管之后，只有正半周的波形通过，而负半周的波形被截断。
这样，输出的波形只包含了正半周的部分，实现了将交流信号变成单向的直流信号。
2. 全波整流全波整流电路中，通过使用两个二极管和一个中心点，可以实现正、负半周的波形都能通过。
通过适当的连接方式，可以使得正半周和负半周的波形均能够被整流。
全波整流电路输出的波形更加平滑，纹波更小。
二、滤波电路的作用尽管通过二极管整流可以将交流信号转换为直流信号，但直流信号中还是会存在一些波动，即所谓的纹波。
为了使直流信号更加稳定，需要使用滤波电路。
滤波电路的作用是消除直流电源中的纹波，并提供稳定的直流电压输出。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波。
1. 电容滤波电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器，将纹波电压通过电容器的充电和放电来削弱。
电容器能够对高频的纹波进行滤波，从而实现纹波的减小。
2. 电感滤波电感滤波电路则是通过在电路中串联一个电感器，利用电感在电路中形成的自感性，来抵消电源信号中的纹波。
电感滤波器具有对低频纹波的滤波效果。
三、二极管整流与滤波电路的应用二极管整流与滤波电路在实际应用中广泛使用。
其中最常见的应用场景就是交流电转换为直流电的电源适配器。
电源适配器在电子设备中起着至关重要的作用，为设备提供稳定的直流电源。
此外，二极管整流与滤波电路还广泛应用于通信设备、功放器、放大器等电子设备中。
二极管桥式整流滤波电路
二极管桥式整流滤波电路二极管桥式整流滤波电路是一种常用的电路结构，可以将交流信号转化为直流信号，并通过滤波电路进行平滑处理，以获取纯净的直流电源。
本文将从电路原理、特点和应用等方面介绍二极管桥式整流滤波电路。
一、电路原理二极管桥式整流滤波电路由四个二极管和两个滤波电容组成，如图1所示。
该电路的输入为交流电源，输出为直流电压。
在正半周期中，二极管D1和D2导通，二极管D3和D4截止，交流信号从D1和D2流过，经过滤波电容C1平滑后输出。
在负半周期中，二极管D3和D4导通，二极管D1和D2截止，交流信号从D3和D4流过，经过滤波电容C2平滑后输出。
通过这种方式，二极管桥式整流滤波电路可以将交流信号转化为直流信号。
二、特点1. 效率高：相比其他整流电路，二极管桥式整流滤波电路的效率更高。
由于每个二极管只承担一半的电流，因此可以选择承载能力较小的二极管，减小损耗，提高效率。
2. 输出纯净：通过滤波电容的作用，可以有效减小输出波动，得到更为稳定的直流电压。
3. 结构简单：二极管桥式整流滤波电路由较少的元件组成，结构简单，易于实现和维护。
4. 输出电压高：由于在整个周期内都进行整流，所以输出电压较高，适用于对输出电压要求较高的场合。
三、应用二极管桥式整流滤波电路广泛应用于各种电子设备中，以下是几个常见的应用场景：1. 电源适配器：电源适配器通常需要将市电转化为稳定的直流电源，二极管桥式整流滤波电路可以实现这一功能。
2. 汽车电子设备：汽车电子设备需要稳定的直流电源供电，二极管桥式整流滤波电路可以将汽车电瓶输出的交流电转化为直流电。
3. 电子设备电源：各种电子设备，如电视机、电脑等，都需要稳定的直流电源供电，二极管桥式整流滤波电路可以满足这些设备的需求。
总结：本文介绍了二极管桥式整流滤波电路的原理、特点和应用。
通过该电路可以将交流信号转化为直流信号，并通过滤波电路进行平滑处理，获得稳定的直流电源。
该电路具有效率高、输出纯净、结构简单和输出电压高的特点，广泛应用于电子设备中的电源转换和稳定供电。
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。
模电子练习题1
第一章晶体二极管整流滤波电路一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为、和三大类。
2、电子技术的核心是半导体，它的三个特性是：、、3、半导体中存在着两种载流子，其中带正电的载流子叫做，带负电的载流子叫做；N型半导体中多数载流子是，P型半导体中的多数载流子是。
4、PN结具有性能，即：加电压时PN结导通，加电压时PN结截止。
5、二极管的主要特性是具有。
二极管外加正向电压超过死区电压以后，正向电流会，这时二极管处于状态。
6、晶体二极管的伏安特性可简单理解为正向，反向的特性。
导通后，硅管的管压降约为，锗管约为。
7、整流电路将交流电变为直流电，滤波电路将直流电变为的直流电。
8、整流电路按整流相数，可分为与两种；按被整流后输出电压（或电流）的波形分，又可分为与两种。
9、把脉动直流电变成比较平滑直流电的过程称为。
10、电容滤波电路中的电容具有对交流电的阻抗，对直流电的阻抗的特性，整流后的脉动直流电中的交流分量由电容，只剩下直流分量加到负载的两端。
11、硅管的死区电压为伏，锗管的区死区电压为伏。
12、PN结中的内电场会阻止多数载流子的运动，促使少数载流子的运动。
13、理想二极管正向导通时，其压降为V；反向截止时，其电流为μA。
14、半导体中的总电流是与的代数和。
15、在判别锗、硅二极管时，当测出正向压降为时，将认为此二极管为锗二极管；当测出正向压降为时，将认为此二极管为硅二极管。
16、当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象被叫做现象。
17、在单相桥式整流电路中，如果流过负载电阻RL的电流是2A，则流过每只二极管的电流是。
18、在单相桥式整流电路中，如果电源变压器二次电源为120V，则每只二极管所承受的反向电压为。
19、在一块本征半导体两端加上电压，电子会向电源极移动形成电子电流。
20、二极管是由一个结加上两根金属引线经封装后构成的。
二、选择题1、P型半导体中空穴多于自由电子，则P型半导体呈现的电性为（）。
二极管整流及滤波电路
二极管整流及滤波电路整流电路是直流电源的核心，它是利用二极管的单向导电性，将输入的交流电压转换为脉动的直流电压。
脉动的直流电压不能满足大多数电路的需要，因此在整流电路后面要加一个滤波电路，滤波电路的作用是将脉动的直流电压转化为平滑的直流电压。
常用的电路有半波整流电路、半波整流滤波电路、桥式整流电路、桥式整流滤波电路。
一、半波整流电路1、电路组成单相半波整流电路是由电源变压器T、整理流二极管VT、负载R L 构成。
电路图如下图所示(a)实物接线图(b)电路原理图2、半波整流电路的工作过程①当u2为正半周时，a端电位高于b端电位，二极管VD正向偏置而导通，电流i L 由a端 VD R L b端，自上而下流过R L，在R L上得到一个极性为上正下负的电压U L。
若不计二极管的正向压降，此期间负载上电压u L =u 2。
②当u 2为负半周时，b 端电位高于a 端电位，二极管VD 反向偏置而截止，若不计二极管的反向漏电路，此期间无电流通过R L ，负载上的电压u L =0。
半波整流波形 U L由图可见，在交流电的一个周期内，二极管有半个周期导通，另半个周期截止，在负载电阻R L 上的脉动直流电压波形是交流电压的一半，故称为单相半波整流。
3、负载上直流电压与直流电流的估算 （1）负载上直流电压U L负载R L 上的半波脉动直流电压平均值可用直流电压表直接测得，也可按下式直接求得245.0U U L = (式中，U 2为变压器二次电压有效值） （2）负载上直流电流I L流过负载R L 上的直流电流为 LL L L R UR U I 245.0==4、二极管上的最大整流电路和最高反向工作电压 二极管上的最大整流电路 L D FM I I I == 二极管上承受的最高反向工作电压 22U U RM =5、整流二极管的选择因为整流二极管与负载是串联的，所以流经二极管的电流I D （平均值）与负载上的直流电流I L 相等，故选用二极管时要求其最大整流电流 L D FM I I I =≥二极管承受的最大反向工作电压是发生在u2达到最大值时，即最高反向工作电压 22U U RM ≥例：有一直流负载，电阻为1.5k Ω,要求工作电流为10mA,如果采用半波整流电路，试求电源变压器的二次电压，并选择适当的整流二极管。
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。
四种常见滤波电路,一网打尽
四种常见滤波电路，一网打尽有源滤波电路为了提高滤波效果，解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R的要求相互矛盾的问题，在RC电路中增加了有源器件-晶体管，形成了RC有源滤波电路。
常见的RC有源滤波电路如图Z0716所示。
它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。
该电路的优点是：1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路，兼作偏置电阻，由于流过Rb 的电流入很小，为输出电流Ie的1／（1＋β），故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω），既使纹波得以较大的降落，又不使直流损失太大。
2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路，便可以选取较小的电容，达到较大电容的滤波效果，也减小了电容的体积，便于小型化。
如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于（1＋β）C2的电容的滤波效果（因 ie = （1+ β）ib之故）。
3．由于负载凡接于晶体管的射极，故 RL上的直流输出电压UE≈UB，即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。
这种滤波电路滤波特性较好，广泛地用于一些小型电子设备之中。
复式滤波电路复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ型3种形式，如图Z0715所示。
它们的电路组成原则是，把对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件（如电容）与负载并联，以旁路较大的纹波电流。
其滤波原理与电容、电感滤波类似，这里仅介绍RCπ型滤波。
图Z0715（c）为RCπ型滤波电路，它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
其滤波原理可以这样解释：经过电容C1滤波之后，C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量，作为RC2滤波的输入电压。
对直流分量而言，C2 可视为开路，RL上的输出直流电压为：对于交流分量而言，其输出交流电压为：由式可见，R愈小，输出的直流分量愈大；由式可见，RC2愈大，输出的交流分量愈小。
滤波效果愈好。
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。
《机电测量系统实验》二极管全波整流及电容滤波电路
《机电测量系统实验》二极管全波整流及电容滤波电路一实验目的1.观察现象，加深对全波整流及滤波的理解。
2.掌握二极管整流桥全波整流及电容滤波的测定方法，清楚AC-DC转换过程。
3.熟悉交流电源、双踪示波器、信号发生器、万用表的使用。
二实验设备与器件信号发生器；示波器；万用表；整流全桥；电容：100uF，1000pF（或33uF）；导线若干。
三实验步骤以及实验原始数据、波形和现象。
1．把Bridge模块插装在试验台相应位置。
在输入端加入一个0～14V的正弦交流信号（或应用信号发生器产生交流信号），同时用示波器观察输入信号波形。
将上述数据均记录在表2-1中。
表2-1 输入、整流、滤波波形2. 用示波器观察全桥整流输出端波形,填入表2-1中。
3.全桥整流输出端依次接入“33uF，35V”和“100Uf,35V”电解电容（注意极性），观察滤波后的输出波形并填入表2-1四实验结果分析及问题讨论（包括：理论计算与实测结果是否相同，如果不同分析产生误差的原因是什么；记录实验中产生故障的情况，说明排除故障的过程和方法等。
）负载电阻没有接地负载电阻接地B端没有波形五收获和体会。
1.要常怀敬畏之心对待科学，科学是一个无底深洲，永远不可能务尽。
老师在讲二极管的时候没用展开，明显它可以将很多很多。
郑是我们现在还不能了解的，我们必须通过不断的学习才能略窥斑2.整流滤波电路实验像其它实验一样，都是在生活中很有用的实验，比如我们手机的电源配置器就用到了其中的原理。
科学要与生活结合起来才会有生命力有活力。
六指导教师评语及成绩七根据上课讲过的交直流电路问题，用自己的语言总结课程中的电路原理和你查到手机充电器电路，其原理上异同，（手机充电器电路可上网查，手机充电器原理要截图，网上应该没有现成答案，自己要根据上课内容和网上电路自己解释）1.整流电路的关键问题是利用二极管的单向导电性，将交流电压变换成单相脉动电压。
单相整流电路可分半波、全波、桥式、倍压整流等。
二极管滤波电路原理
二极管滤波电路原理
一、工作原理
二极管滤波电路是一种利用二极管的单向导电性实现滤波的电路。
当交流电通过二极管时，由于二极管的单向导电性，交流电的正半周可以通过二极管，而负半周则不能通过，从而实现了滤波的效果。
二、正向与反向电压
二极管有两个重要参数：正向电压和反向电压。
正向电压是指二极管正向导通时的电压，通常为0.7V左右。
当交流电的正半周通过二极管时，如果电压大于0.7V，则二极管导通，电流可以通过。
反向电压是指二极管反向截止时的电压。
当交流电的负半周通过二极管时，如果电压小于-0.7V，则二极管截止，电流无法通过。
三、整流滤波方式
二极管滤波电路主要有两种整流滤波方式：半波整流和全波整流。
半波整流是将交流电的负半周滤除，只保留正半周的波形；全波整流则是将交流电的正、负半周都保留，但相位相反。
在滤波效果上，全波整流优于半波整流。
四、滤波效果
二极管滤波电路的滤波效果主要取决于二极管的性能和电路设计。
在理想情况下，二极管滤波电路可以完全滤除交流电的负半周，使输出信号变为直流电。
但在实际应用中，由于二极管的导通电阻和漏电流等因素的影响，输出信号中仍会存在一定的纹波电压。
为了减小纹波电压，可以采用多级滤波电路或者在输出端增加电容进行滤波。
五、应用领域
二极管滤波电路广泛应用于各种电源电路中，如充电器、电源适配器、逆变器等。
通过使用二极管滤波电路，可以将交流电转换为直流电，为各种电子设备提供稳定的电源供应。
同时，由于二极管滤波电路结构简单、成本低廉、可靠性高，因此在许多领域都有广泛的应用。
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。
整流滤波电路详解
（C）L-C电感滤波（D）π型滤波或叫C-L-C滤波图1 无源滤波电路的基本形式为电感对直流的阻抗小，交流的阻抗大，因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。
电感滤波缺点是体积大,成本高. 桥式整流电感滤波电路如图2所示。
电感滤波的波形图如图2所示。
根据电感的特点，当输出电流发生变化时，L中将感应出一个反电势，使整流管的导电角增大，其方向将阻止电流发生变化。
图2电感滤波电路在桥式整流电路中，当u2正半周时，D1、D3导电，电感中的电流将滞后u2不到90°。
当u2超过90°后开始下降，电感上的反电势有助于D1、D3继续导电。
当u2处于负半周时，D2、D4导电，变压器副边电压全部加到D1、D3两端，致使D1、D3反偏而截止，此时，电感中的电流将经由D2、D4提供。
由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性，四个二极管D1、D3；D2、D4的导电角θ都是180°，这一点与电容滤波电路不同。
图3电感滤波电路波形图已知桥式整流电路二极管的导通角是180°，整流输出电压是半个半个正弦波，其平均值约为。
电感滤波电路，二极管的导通角也是180°，当忽略电感器L的电阻时，负载上输出的电压平均值也是。
如果考虑滤波电感的直流电阻R，则电感滤波电路输出的电压平均值为要注意电感滤波电路的电流必须要足够大，即RL不能太大，应满足wL>>RL，此时IO（AV）可用下式计算由于电感的直流电阻小，交流阻抗很大，因此直流分量经过电感后的损失很小，但是对于交流分量，在wL和上分压后，很大一部分交流分量降落在电感上，因而降低了输出电压中的脉动成分。
电感L愈大，RL愈小，则滤波效果愈好，所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合。
采用电感滤波以后，延长了整流管的导电角，从而避免了过大的冲击电流。
电容滤波原理详解1．空载时的情况当电路采用电容滤波，输出端空载，如图4(a)所示，设初始时电容电压uC为零。
电工电子技术第八章 半导体二极管及整流电路
4.分析、应用举例
二极管的应用范围很广,它可用与整流、检波、限幅、 元件保护以及在数字电路中作为开关元件。
二极管为非线性元件在分析计算时和以往线性元 件不同下面我们以例子说明。
例1. 试求下列电路中的电流。（二极管为硅管）
C
D2
u2
S RL u0
t
u0
充电结束
整流电路为电
容充电
t
2.电容滤波电路的特点
（1）近似估算:半波Uo=U2，全波Uo=1.2U2。 (2) 输出电压U0与时间常数RLC有关，希望C足够大。
RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大， 一般取τ d RLC (3 5) T (T:电源电压的周期)
+4
+4
+4
+4
+4
+4
价电子填补空穴 空穴移动方向
电子移动方向
+4
+4
+4
外电场方向
结论
1.本征半导体中存在数量相等的两种载流 子，即自由电子和空穴。
2.本征半导体的导电能力取决于载流子 的浓度。
3.温度越高，载流子的浓度越高。因此本
征半导体的导电能力越强，温度是影响半导 体性能的一个重要的外部因素，这是半导体 的一大特点。
A VDA
VY=3–0.3=2.7V
B
VDA导通后, VDB因反偏而截止,
VDB
Y
R
起隔离作用, VDA起钳位作用,
–12V
将Y端的电位钳制在+2.7V。
二极管导通后，管子上的管压降基本恒定。
整流和滤波
整流和滤波,整流和滤波电路整流的基本概念整流在电子工程中是指将交流电变直流电的一种方式，其中有桥式整流（游戏机上用的变压器）电子整流（手机上的变压方式）等等。
二极管具有单向导电性，也就是说，从a向b可以流过电流，从b向a通不过去，这样可以起到把交流变之流的作用，所以我们会经常听到所谓的整流二极管。
整流电路一、单相半波整流电路单相半波整流电路由整流变压器Tr、整流二极管D以及负载电阻RL组成。
单相半波整流电路如图：主要参数：1）输出电压平均值UO2）脉动系数可以证明，脉动系数为：S≈1.573）整流管平均整流电流ID4）整流管最大反向峰值电压UDRM其优点：结构简单，使用元件少；缺点：输出脉动大、直流成分比较低、电源利用率低。
二、单相桥式整流电路１.单相桥式整流电路的结构单相桥式整流电路如图。
滤波的概念滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作。
数字信号处理通常采用FFT/IFFT实现，那么其中需要滤除的频率，可以采用“滤波函数”与被处理信号相乘而达到目的。
分为有源滤波、无源滤波、卡尔曼滤波、自适应滤波、数字滤波、维纳滤波、带通滤波、中值滤波等等，总之分类比较复杂。
滤波电路滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。
常用的结构如图1所示。
由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，电容C具有平波的作用；与负载串联的电感L，当电源供给的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量存储起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。
滤波电路的形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式[电容器C 接在最前面，如图1中的（a）、（c）]和电感输入式[电感器L接在最前面，如图1中的（b）]。
《二极管整流及滤波电路》教学设计
《⼆极管整流及滤波电路》教学设计《⼆极管整流及滤波电路》教学设计【教学内容】【教学内容】：⾼等教育出版社中职《电⼦技术基础与技能》第⼀单元第⼆节《⼆极管整流及滤波电路》【教学⽬标】【教学⽬标】：知识⽬标1.通过仿真实验，进⼀步理解⼆极管的单向导电性、电路符号及主要参数；2.通过仿真实验，了解整流电路、滤波电路的⼯作过程、原理与应⽤。
技能⽬标1.会搭建整流和滤波电路，会合理选择元件的参数；2.熟练使⽤万⽤表和⽰波器测量相关电量参数和波形。
情感⽬标1.通过学习，培养学⽣理论联系实际、动脑与动⼿相结合的良好习惯；2.培养学⽣正确使⽤计算机的良好习惯。
【教学重难点】【教学重难点】：教学重点：常见整流和滤波电路的构成、⼯作过程及其应⽤。
教学难点：根据简单计算选择⼆极管，根据电路需要选择滤波电路。
【教学设计说明教学设计说明】】本单元的设计是基于信息化环境，采取项⽬式教学，把⼆极管的学习变成设计并制作整流电源项⽬的⼀个⼦项⽬。
本节课把教材的演⽰实验改成在计算机房仿真实验，探究整流、滤波电路的原理与⼯作过程，让学⽣动⼿动脑，为完成单元项⽬⽬标提供理论基础。
教师利⽤计算机房的⼴播功能及时把重要内容、实验要求发送给学⽣，通过巡回指导和在线监控及时了解学⽣的完成情况，并把优秀作品⼴播给全体学⽣，及时给予评估指导。
从⽽实现师⽣互动，⼈机互动，以增强理论学习的趣味性，降低实验成本，提⾼实验的可靠度，也为后⾯的实训——制作整流电源打好基础。
同时还为学⽣今后的产品设计提供了模板。
【教学时间】【教学时间】：⼆课时【教学过程】【教学过程】：教学地点：微机室（安装Multisim 10、电⼦教室）教学环节教师活动学⽣活动设计意图复习旧知激趣导新1.复习旧知：1⼆极管等半导体器件的核⼼是什么？有什么特点？2.如何⽤万⽤表测量⼆极管？2.围绕上节课提出的问题展开讨论导⼊新课？回答问题，复习巩固巩固所学激发兴趣导⼊新课⼀、提出问题：如何利⽤⼆极管的单向导电性使交流变成直流⽤波形图加以说明（利⽤电⼦教室播放PPT课件）讨论，在教师的指导下得出结论：在交流电流的负半周时利⽤⼆极管的单向导电性关断电路分析问题⾃主建构⼆、仿真实验（⼀）半波整流电路1.教师演⽰半波整流电路，并指导学⽣分析电路⼯作原理及预期效果（⼴播）2．分发实验要求3.讲解半波整流电路⼆极管的选积极参与讨论分析学⽣搭建仿真电路，并测试电路中各点的波形从⽽理解半波整流的原理和作⽤⽤万⽤表测量变压器次级电压、仿真实验激发兴趣⾃主探究仿真探究验证⽅案择4.引导学⽣分析该电路的利弊及其应⽤，从⽽导⼊桥式整流电路负载电压，⽤⽰波器测量⼆极管的反峰电压，找到之间的关系。
详解4种整流、5种滤波电路
详解4种整流、5种滤波电路1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2-3-1。
2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。
（1）半波整流电路半波整流电路见图2-3-2。
其中B1是电源变压器，D1是整流二极管，R1是负载。
B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压，波形如图 2-3-3（a）所示。
0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，二极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过；π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，二极管D1反向截止，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。
在2π～3π、3π～4π等后续周期中重复上述过程，这样电源负半周的波形被“削”掉，得到一个单一方向的电压，波形如图2-3-3（b）所示。
由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化，我们称其为脉动直流。
设B1次级电压为E，理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出：整流二极管D1承受的反向峰值电压为：由于半波整流电路只利用电源的正半周，电源的利用效率非常低，所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用，一般电源电路中很少使用。
（2）全波整流电路由于半波整流电路的效率较低，于是人们很自然的想到将电源的负半周也利用起来，这样就有了全波整流电路。
全波整流电路图见图2-3-6。
相对半波整流电路，全波整流电路多用了一个整流二极管D2，变压器B1的次级也增加了一个中心抽头。
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V2开路
（3）当V2短路时，在u2正半周电流将只通过二极管V1 构成回路，变压器二次侧短路，电流过大易烧毁变压器和二 极管。
7.1 二极管整流滤波电路
3．三相桥式整流电路 优点：三相整流电路具有输出电压脉动小，输出 功率大，变压器利用率高并能使三相电网的负荷平衡。 电路组成：通常变压器的初级绕组接成三角形， 次级绕组接成星型。由六个二极管V1~V6组成桥式整 流电路，共阴极连接二极管V1、V3、V5；共阳极连接 二极管V2、V4、V6。
1 U0 2
2
0
2U 2 sin td t
2
Hale Waihona Puke U 2 0.45U 2U0 U2 I 0 IV 0.45 RL RL
二极管承受的反向峰值电压URM为
U RM 2U 2 电压的脉动系数S定义为输出电压基波的最大值与其平 2 均值的比值。 U2
S U o1M 2 Uo 2 1.57
归纳：单相半波整流电路虽然结构简单，元件少，但输出电压脉动 大，整流效果差，只适用于要求不高的场合。
U2
7.1 二极管整流滤波电路
[例7.1.1] 某一直流负载，电阻为1kΩ，要求工作电流为 15mA，如果采用半波整流电路，试求变压器二次侧的 电压值，并选择合适的整流二极管。 UO RL .IO 解： 3 3
图7.1.6 三相桥式整流电路电压波形
7.1 二极管整流滤波电路
负载RL上的脉动直流电压平均值Uo与变压器二次 侧相电压有效值U2的关系是
7.1 二极管整流滤波电路
输出的电压平均值
U O 0.45U 2 2 0.9U 2
通过负载的电流的平均值为
UO U2 IO 0.9 RL RL
二极管的电流平均值
U2 1 I V I O 0.45 2 RL
二极管截止时，承受的最高反向工作电压为
U RM 2U 2
脉动系数S为
110 1510 15(V )
1 15 UO 33(V ) 0.45 0.45
U2
流过二极管的平均电流为： 二极管承受的反向电压为：
I V I O 15(mA)
U RM 2U 2 1.41 33 47(V )
查晶体管手册，选用一只额定整流电流为100mA，最高反向 电压为50V的2CZ82B型整流二极管。
图7.1.1单相半波整流电路
7.1 二极管整流滤波电路
工作原理
u2 2U 2 sin t
u2正半周：V导通→io →uo=u2； u2负半周：V截止→uV=u2，io=0 →uo=0
图7.1.2单相半波整流电路电压和电流的波形
7.1 二极管整流滤波电路
半波整流电路输出电压的平均值Uo为
流过负载和二极管的平均电流为
7.1 二极管整流滤波电路 在t1一t2时间内： 共阴极组中V1优先导通， 共阳极组中V4优先导通。 V1与V4串联导通，电流 通路为 U→V1→RL→V4→V→N 输出电压近似等于变压器 次级线电压uUV。
图7.1.6 三相桥式整流电路电压波形
7.1 二极管整流滤波电路
在t2—t3时间内： U相电压仍然最高，而W相 电压变得最低，V1与V6串 联导通，其余二极管反偏 截止，电流通路为 U →V1→RL→V6→W→N 。 输出电压近似等于变压器 次级线电压uUW。
4 2 U2 S 3 0.67 2 2 U2
7.1 二极管整流滤波电路
[例7.1.2]如图桥式整流电路，其负载要求电压Uo=36V， 电流为Io=10A，当采用单相桥式整流电路，试求：（1） 整流元件所通过的电流和能承受的最大反向工作电压。 （2）若V2因故损坏开路，Uo和Io为多少？（3）若V2短 路，会出现什么情况？ 1 1 I I 10 5( A) 解：（1）整流元件通过的电流为 V O 2 2 变压器副边电压有效值为 U O 36 U2 40(V ) 0.9 0.9 整流元件所承受的最大反向工作电压为
图7.1.5三相桥式整流电路
7.1 二极管整流滤波电路
分析方法： 在每个六分之一周期时间内，相电压u2U、 u2V、u2W中总有一个是最大的，一个是最小的。
对于共阴极连接的二极管，哪一只的正极电 位最高，则这只二极管就处于导通状态； 对于共阳极连接的二极管，哪一只的负极电 位最低，则这只二极管就处于导通状态。
图7.1 交流电转变为直流电过程
7.1 二极管整流滤波电路
7.1.1 整流电路 二极管整流就是利用二极管的单向导电性把电网 供给的大小、方向都随时间变化的交流电变换成大小 随时间变化而方向不变的脉动直流电。分为半波、全 波、桥式等类型。 1．单相半波整流电路 组成：整流变压器T，整流元件二极管V及负载电 阻RL组成。
第七章 直流稳压电源
7.1 7.2 7.3 7.4 二极管整流滤波电路 稳压管稳压电路 三端集成稳压电路 开关型稳压电源简介
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波、稳压电路组成。 (1)电源变压器：将交流电网220V的电压变为所需要的 电压值。 (2)整流电路：将交流电压变为脉动的直流电压。 (3)滤波电路：滤除脉动成分，得到平滑的直流电压。 (4)稳压电路：在电网电压波动或负载变化时，使输出 直流电压稳定。
7.1 二极管整流滤波电路
2．单相桥式整流电路
单相桥式整流电路由四个整流二极管接成桥型。接线规律是同 极性端接负载，异极性端接电源。 工作原理： u2正半周电流 i1通路： a点→V1 →RL → V3 → b点； u2负半周电流 i2通路： b点→V2 →RL →V4 →a 点
a
b
图4 .1.3 单相桥式整流电路 图7.1.4单相桥式整流电路波形
U RM 2U 2 1.4 40 56(V )
7.1 二极管整流滤波电路
（2）当V2开路时，u2在正半周导通，在负半周因V2开路 而截止，电路相当于半波整流电路 。
0.45U 2 0.45 40 18(V ) UO
电路正常工作时得到，负载电阻 U O 36 RL 3.6() I O 10 V2开路 U O 18 IO 5( A) RL 3.6