二极管及整流滤波稳压
整流滤波与稳压电路实验报告
整流滤波与稳压电路实验报告整流滤波与稳压电路实验报告一、引言电子技术在现代社会中起着重要的作用,而电路是电子技术的基础。
在电路实验中,整流滤波与稳压电路是常见的实验内容。
本实验旨在通过实际操作,探索整流滤波与稳压电路的原理和应用。
二、实验目的1. 了解整流滤波电路的原理和特点;2. 掌握稳压电路的原理和设计方法;3. 实际搭建整流滤波与稳压电路,观察电路的输出特性。
三、实验原理1. 整流滤波电路整流滤波电路是将交流电转换为直流电的电路。
在实验中常用的整流电路有单相半波整流电路和单相全波整流电路。
半波整流电路只能利用交流电的一半周期,而全波整流电路则能利用交流电的整个周期。
为了减小输出波形中的纹波,需要加入滤波电路,常用的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。
2. 稳压电路稳压电路是在输入电压变化时,通过控制电路元件的导通和截止,使输出电压保持稳定的电路。
常见的稳压电路有简单稳压电路、Zener稳压电路和集成稳压电路。
其中,简单稳压电路通过二极管的正向压降来稳定输出电压,Zener稳压电路则利用Zener二极管的反向击穿特性来实现稳压。
四、实验步骤1. 整流滤波电路实验步骤:(1)搭建单相半波整流电路,连接电源和负载电阻;(2)观察输出电压波形,记录纹波电压的大小;(3)在输出端并联适当容量的电容,搭建电容滤波电路;(4)观察滤波后的输出电压波形,记录纹波电压的大小。
2. 稳压电路实验步骤:(1)搭建简单稳压电路,将Zener二极管与负载电阻串联;(2)调节输入电压,观察输出电压的稳定性;(3)更换Zener二极管,观察输出电压的变化;(4)搭建集成稳压电路,观察其输出电压的稳定性。
五、实验结果与分析1. 整流滤波电路实验结果:(1)单相半波整流电路输出的纹波电压较大,波形不稳定;(2)加入电容滤波电路后,输出电压波形更加平滑,纹波电压减小。
2. 稳压电路实验结果:(1)简单稳压电路能够在一定范围内稳定输出电压;(2)更换Zener二极管后,输出电压发生变化;(3)集成稳压电路输出电压稳定性较好。
整流滤波稳压电路实验报告
整流滤波稳压电路实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过搭建整流滤波稳压电路,验证其在直流电源中的稳压性能,并观察其对输入信号的整流和滤波效果。
二、实验原理。
整流滤波稳压电路是由整流电路、滤波电路和稳压电路组成的。
整流电路主要用于将交流电转换为直流电,滤波电路则用于对直流电进行滤波处理,去除交流成分,最终稳压电路则用于保持输出电压的稳定性。
三、实验器材。
1. 电压表。
2. 电流表。
3. 二极管。
4. 电容。
5. 电阻。
6. 直流电源。
四、实验步骤。
1. 按照电路图搭建整流滤波稳压电路。
2. 接通直流电源,观察电压表和电流表的读数。
3. 测量输出电压的稳定性。
4. 更换不同数值的电容和电阻,观察输出波形的变化。
五、实验结果。
通过实验,我们观察到整流滤波稳压电路能够有效地将交流电转换为直流电,并且能够对直流电进行滤波处理,去除交流成分,使输出电压更加稳定。
在更换不同数值的电容和电阻后,我们也观察到输出波形的变化,进一步验证了整流滤波稳压电路的性能。
六、实验分析。
整流滤波稳压电路在电子电路中具有重要的应用价值,它能够有效地将交流电转换为直流电,并且能够对直流电进行滤波处理和稳压,保证电路工作的稳定性和可靠性。
因此,对整流滤波稳压电路的研究和实验具有重要的意义。
七、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了整流滤波稳压电路的工作原理和性能特点,掌握了搭建和调试整流滤波稳压电路的方法,并且验证了其在直流电源中的稳压性能。
同时,我们也发现了一些问题和不足之处,对于整流滤波稳压电路的进一步研究提出了一些建议。
八、实验改进。
在今后的实验中,我们可以尝试使用不同类型和数值的电容和电阻,以及不同的整流和稳压电路,进一步探究整流滤波稳压电路的性能和应用范围。
同时,我们也可以结合实际工程应用,对整流滤波稳压电路进行优化和改进,提高其稳定性和可靠性。
通过本次实验,我们对整流滤波稳压电路有了更深入的了解,同时也积累了丰富的实验操作经验,这对我们今后的学习和科研工作都具有重要的意义。
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。
表5-2 中所列滤波电容器容量和输出电流的关系,可供参考。
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。
二极管电路原理
二极管电路原理二极管是一种半导体器件,具有单向导电性。
它只能允许电流从一个方向流过,而阻止电流从反方向流过。
在电路中,二极管可以用来整流、检波、稳压和开关等多种应用。
下面将介绍二极管电路的基本原理。
1. 整流电路整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
二极管整流电路通常由一组二极管和电容器组成。
当交流电压正半周时,二极管导通,电流通过电容器和负载形成回路,电容器充电。
当交流电压负半周时,二极管截止,电流无法通过二极管,电容器就成为电源向负载供电,从而得到直流电压。
2. 检波电路检波电路是一种将高频信号转换为低频信号的电路。
二极管检波电路通常由一个二极管和电容器组成。
当高频信号通过二极管时,只有正向电压可以使二极管导通,从而得到低频信号。
同时,电容器起到滤波作用,将高频信号滤掉。
3. 稳压电路稳压电路是一种使输出电压保持稳定的电路。
二极管稳压电路通常由多个二极管和电容器组成。
当输出电压低于指定值时,二极管导通,电流可以通过电容器和负载形成回路,使输出电压升高。
当输出电压高于指定值时,二极管截止,电流无法通过二极管,电容器成为电源向负载供电,使输出电压降低。
通过调节电容器的大小,可以使输出电压保持稳定。
4. 开关电路开关电路是一种控制电流通断的电路。
二极管开关电路通常由一个二极管和一个可控硅(SCR)组成。
当可控硅导通时,电流可以通过二极管和可控硅形成回路,使负载得到电源供电。
当可控硅截止时,电流无法通过可控硅和二极管,负载无法得到供电。
通过控制可控硅的导通和截止时间,可以控制电流的通断状态。
总之,二极管电路在电子设备中发挥着重要的作用。
整流、检波、稳压和开关等多种应用都可以使用二极管来实现。
理解二极管的原理和特性可以帮助我们更好地设计和应用电路,提高电子设备的性能和可靠性。
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。
整流滤波与稳压电路实验报告
整流滤波与稳压电路实验报告实验目的:1. 了解整流滤波电路的基本原理和实现方法;2. 掌握稳压电路的基本工作原理和调试方法。
实验原理:整流滤波电路是由整流电路和滤波电路组成。
整流电路能将交流信号转换为单向脉动的直流信号,滤波电路能将脉动的直流信号滤掉其中的杂波,使输出端的电压更加稳定。
整流滤波电路常用于直流电源的设计和制作。
稳压电路是通过反馈控制方式来保持输出端电压不变的电路。
当负载电流变化时,稳压电路能够及时调整输出电压,使电路始终处于稳定的工作状态。
实验内容:本次实验需要设计和制作一个整流滤波电路和一个稳压电路。
整流滤波电路需要使用二极管作为整流器,并且需要使用电容等元件来实现滤波功能。
稳压电路需要使用稳压二极管和电阻来实现电压调节功能。
同时,需要对电路进行合理的焊接和布线,并对电路进行正确的调试和测试。
实验步骤:1. 根据实验要求选购所需元件和工具。
2. 按照电路原理图进行电路的布局和焊接。
3. 接通电源,使用万用表进行电路的基本测试。
4. 进行整流滤波电路的调试和测试,并记录测试数据。
5. 进行稳压电路的调试和测试,并记录测试数据。
6. 对实验结果进行分析和总结。
实验结果:在本次实验中,我们成功设计和制作了一个整流滤波电路和一个稳压电路。
经过调试和测试,整流滤波电路的输出电压为12V,稳定度较高;稳压电路的输出电压为5V,也拥有较好的稳定性。
实验结果表明,整流滤波电路和稳压电路具有良好的性能表现和实用价值。
实验结论:整流滤波电路和稳压电路是电子电路中常用的两种电路。
本次实验通过设计和制作这两种电路,使我们更加深入地了解了这两种电路的基本原理和实现方式,并掌握了相应的调试方法。
同时,实验结果还表明,整流滤波电路和稳压电路在实际工程应用中具有重要的作用。
整流滤波稳压电路实验报告
整流滤波稳压电路实验报告整流滤波稳压电路实验报告一、引言电路实验是电子工程学习中不可或缺的一环,通过实际操作和观察,我们可以更好地理解电子元件的工作原理和电路的特性。
本次实验的主题是整流滤波稳压电路,通过搭建电路并进行实验,我们将深入探究整流滤波稳压电路的原理和性能。
二、实验目的1. 理解整流滤波稳压电路的基本原理;2. 掌握整流滤波稳压电路的搭建方法;3. 分析整流滤波稳压电路的输出特性。
三、实验原理整流滤波稳压电路是一种常见的电源电路,其主要功能是将交流电转换为直流电,并通过滤波电路使输出电压更加稳定。
整流电路采用二极管作为开关元件,将正负半周期的交流电信号转换为单向的脉冲信号。
然后,通过滤波电路将脉冲信号转换为平滑的直流信号。
稳压电路则通过负反馈控制,使输出电压保持稳定。
四、实验器材和元件1. 交流电源;2. 整流二极管;3. 滤波电容;4. 稳压二极管;5. 变阻器;6. 示波器;7. 万用表。
五、实验步骤1. 搭建整流电路:将交流电源与整流二极管连接,接入负载电阻,通过示波器观察输出波形。
2. 搭建滤波电路:在整流电路的输出端并联一个滤波电容,通过示波器观察输出波形的变化。
3. 搭建稳压电路:在滤波电路的输出端并联一个稳压二极管,通过示波器观察输出波形的稳定性。
4. 调节变阻器:通过调节变阻器的阻值,观察输出电压的变化情况。
六、实验结果与分析在完成实验步骤后,我们观察到以下结果:1. 整流电路能够将交流电转换为单向的脉冲信号,输出波形为半波整流波形;2. 滤波电路能够将脉冲信号转换为平滑的直流信号,输出波形的纹波减小;3. 稳压电路能够通过负反馈控制,使输出电压保持稳定;4. 调节变阻器的阻值可以改变输出电压的大小。
通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 整流滤波稳压电路能够将交流电转换为直流电,并保持输出电压的稳定性;2. 滤波电容的选择和连接方式对输出波形的纹波有重要影响;3. 稳压二极管的负反馈控制能够有效地提高稳压电路的性能;4. 通过调节变阻器的阻值,可以灵活地控制输出电压的大小。
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。
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。
单相全波整流电容滤波稳压二极管稳压电路仿真实验
单相全波整流电容器滤波稳压二极管稳压电路实验说明
在安装有实验软件的条件下,双击该实验的图标将会打开如图所示的窗口。
1、将窗口最大化(右上角蓝框中的方块),出现左下脚红框中的运行控制按钮(见
图)。
2、实验过程:点击左下脚的运行开关按钮(三角型按钮)将实验电路置于运行
状态。
将出现图示窗口。
3、SW1用于变换滤波电容器:左无电容器、中100uF、右1000uF;SW2与SW3
用于接通和断开稳压电路,SW2闭合SW3下方稳压电路接入,SW2断开SW3上方无稳压电路。
4、测量下表各种条件时的输入和输出电压并记录,观察相应的输入和输出电压
5、
6、说明电容器的作用及大小对输出电压的影响,有电容器有稳压二极管的作用,
无电容器有稳压管的作用。
与半波电路和桥式电路有什么无区别?。
二极管稳压管及整流滤波稳压电路(ppt)
V阳 =-6 V V阴 =-12 V V阳>V阴 二极管导通 若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB =- 6V 否则, UAB低于-6V一个管压降,为-6.3V或-6.7V
在这里,二极管起钳位作用。
例2:
+ ui –
R
D 8V
ui
18V 8V
+ uo
–
已知:ui 18sin t V
二极管是理想的,试画 出 uo 波形。
二极管由PN结加上引出线和壳体构成, P极引出线称正极,N极引出线称负极。符号为:
+–
用万用表判别二极管的正负极
黑 0 红
黑 0 红
+–
–+
半导体二极管基本结构
(a) 点接触型
结面积小、 结电容小、正 向电流小。用 于检波和变频 等高频电路。
(b)面接触型
结面积大、 正向电流大、 结电容大,用 于工频大电流 整流电路。
图中电流、电压正方向为正弦交流电正半周的方向
2. 工作原理
Tr a D io
+–
+
u
RL uo
–+
–
b
u 正半周,Va>Vb, 二极管D导通;
u 负半周,Va< Vb, 二极管D 截止 。
3. 工作波形
u
2U
O
t
uo
2U
O
uD
t
O
t
2U
只有在交流的正半周, 才有电流流过负载
4 负载上电压电流的计算
0 2 3 4
D3
t
b
D1 i1 D2 i2
+
RL
u0
-
整流柜工作原理
整流柜工作原理整流柜是电力系统中的一种重要设备,它的主要作用是将交流电转换成直流电,以供给直流负载或者直流电源使用。
整流柜的工作原理主要分为三个方面:整流、滤波和稳压。
整流是整流柜的第一步工作,它利用整流器将交流电转换成直流电。
整流器有多种类型,其中最常见的是二极管整流器和可控硅整流器。
二极管整流器的工作原理是利用二极管的单向导电性,将交流电进行半波或全波整流,输出的直流电压波形不太平滑,含有较多的谐波成分。
而可控硅整流器则可以实现对交流电进行控制,输出的直流电波形比较平滑,谐波成分较少。
在整流器输出直流电后,直流电中还会存在一些脉动成分。
为了去除这些脉动成分,需要进行滤波处理。
滤波的方式有多种,最常见的是电容滤波和电感滤波。
电容滤波主要是通过电容器对直流电进行滤波,使得输出的直流电波形更加平滑;而电感滤波则是利用电感器对直流电进行滤波,通过电感器的自感作用抵消脉动成分,使得输出的直流电纹波更小。
最后一步是稳压,稳压的目的是保证输出的直流电电压稳定不变。
稳压的方式有两种,一种是利用稳压器进行稳压,另一种是利用反馈控制进行稳压。
稳压器的工作原理是利用稳压器管件(如气体放电管或锗稳压管)对直流电进行稳压,输出的直流电电压稳定性好,但是稳压器管件的成本比较高。
反馈控制的方式是通过对反馈信号进行采样,对输出电压进行比较,然后通过控制电路来实现电压的稳定控制,稳压的精度和响应速度比稳压器更高,但是需要进行一定的软件编程和调试。
整流柜是电力系统中不可或缺的一部分,它的工作原理主要包括整流、滤波和稳压三个步骤。
通过这些步骤的处理,可以将交流电转换成直流电,并保证输出电压稳定、纹波小,能够为直流负载或者直流电源提供可靠的电力供应。
二极管在电源设计中的作用
二极管在电源设计中的作用1.整流作用:电力系统中的交流电是通过正弦波的形式传输的,而大多数电子设备都需要直流电源来进行工作。
二极管的主要作用就是将交流电转换为直流电。
在全波整流电源电路中,通过将二极管连接成一个桥式整流电路,可以将电源线上的交流电信号转换为直流电信号。
这样,电子设备在供电过程中就可以正常工作。
2.电源保护:二极管可以起到对电源的保护作用。
在电源供电过程中,如果供电突然中断,电动机、灯泡等设备上的负载可能会发生反向电流。
这时,二极管就能够起到阻止反向电流流动的作用,保护电源系统免受负载的损坏。
3.电源稳压:在一些情况下,为了保持电源输出的稳定性,需要采用稳压二极管。
稳压二极管是一种工作在反向击穿状态下的二极管,当电源输出电压超过其额定值时,稳压二极管会开始导通,以将过电压峰值削减到标准值。
这有助于提供稳定的电源输出,保护后续电路不受过电压的影响。
4.逆变器:逆变器是将直流电转换为交流电的电子器件,常用于将直流电源转换为交流电源。
逆变器通过控制二极管的导通和截止,使得电流按照交流电的方式流动。
逆变器广泛应用于太阳能发电系统、电压等级变换、UPS电源等领域,被广泛用于电源设计中。
5.电源滤波:在电源设计中,二极管还可以用于滤波。
滤波是为了去除电源中的噪声和尖峰,保证电源输出的平稳和稳定。
通过二极管和电容的组合,可以形成一个简单的低通滤波器,用于滤除高频噪声。
这样可以保证电源提供给后续电路的电能质量。
总而言之,二极管在电源设计中起到了整流、保护、稳压、逆变和滤波等多种重要作用。
合理地选用和应用二极管,能够提高电源的效率和稳定性,确保供电系统能够正常工作。
整流滤波与与稳压电路实验报告
整流滤波与与稳压电路实验报告整流滤波稳压电路实验实训三整流滤波电路及稳压管电路一、实训的目的1.掌握单相桥式整流电路的应用2.掌握电容滤波电路的特性3.掌握稳压管稳压的应用和测试二、实训电路三、实训内容与步骤1. 整流电路(1)按图14-1连接好实训电路,不加滤波电容,取RL=240?,将实训台上AC220V交流电源用实训连接线和DDZ-21上变压器的220 V输入端相连接,低压交流电源14V连接到实训电路的输入端。
(2)打开电源开关,用直流电压表测UL,并与理论计算值相比较。
(3)用示波器分别观察U2和UL的波形,并绘制其波形图。
2.滤波电路(1)按图14-1连接好实训电路,取RL=240?,C=470uF,将实训台上低压交流电源14V连接到实训电路的输入端。
(2)打开电源开关,用直流电压表测UL,并与理论计算值相比较。
(3)用示波器分别观察U2和UL的波形,并绘制其波形图。
3.稳压二极管稳压电路(1)按图14-2连接好实训电路,取RL=240?,C=470uF,整流电路同图1实训电路,将实训台上低压交流电源10V连接到实训电路的输入端。
(2)打开电源开关,用直流电压表测稳压二极管两端电压。
(3)将240?的电阻换成120?+1k电位器,改变电位器的阻值,在测量稳压管两端电压,看稳压二极管两端电压变化情况,根据稳压二极管的工作原理说明上述现象。
四、实训总结1.改接电路,必须切断交流电源。
2.总结整流、滤波电路特点。
3.总结稳压管稳压电路的特性。
篇二:整流滤波电路实验报告整流滤波电路实验报告姓名:XXX 学号:5702112116 座号:11 时间:第六周星期4一、实验目的1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。
2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。
3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。
4、初步掌握示波器显示与测量的技能。
二、实验仪器示波器、6v交流电源、面包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、二极管*4、导线若干。
交流电经过二极管半波整流电容滤波后的变化过程
交流电经过二极管半波整流电容滤波后的变化过程交流电经过二极管半波整流电容滤波后的变化过程可以分为三个阶段:整流、滤波和稳压。
首先,我们来看整流阶段。
交流电是一种周期性变化的电流,包含正半周和负半周两个部分。
在整流阶段,二极管只允许正向电流通过,而阻止反向电流的流动。
所以在正半周中,交流电可以直接通过二极管流动;而在负半周中,二极管会截断电流,不允许其通过。
这样,经过整流后,负半周的部分被截断,而正半周的部分得以保留。
接下来是滤波阶段。
由于交流电是周期性变化的,经过整流后的电流仍然是波动的,存在着纹波。
为了消除这种纹波,需要进行滤波处理。
在半波整流电路中,通常会使用电容来进行滤波。
当正半周的电流通过二极管流入电容时,电容会充电,此时电容器被放在交流电源输出端。
当负半周的电流无法通过二极管时,电容器不会被放电。
由于电容的特性,它可以储存电荷并保持电压的稳定性,所以在整流后的电流通过电容器时,电容器会释放电荷,使得输出端的电压维持在一定水平,从而消除了交流电的纹波。
最后是稳压阶段。
经过滤波后的电压仍然存在一定的波动,但已经明显减小。
在稳压阶段,我们通常会使用稳压二极管(Zener二极管)或者稳压器来进一步将电压稳定下来。
稳压二极管是一种特殊的二极管,其结构使得它在一定的工作电压下,可以平稳地将电压稳定在一个固定的水平。
而稳压器则是一种电路,通过一系列电子元件的组合,将不稳定的电压转化为稳定的输出电压。
这样,经过稳压阶段后,输出端的电压会变得更加稳定,减小电压的波动。
总结起来,交流电经过二极管半波整流电容滤波后的变化过程包括整流、滤波和稳压三个阶段。
整流阶段通过二极管将正半周的电流流动保留下来,而滤波阶段通过电容将波动的输出电流转化为稳定的输出电压,最后在稳压阶段通过稳压二极管或稳压器进一步稳定输出电压。
这样,经过这些变化过程,我们可以得到稳定的直流电压输出。
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。
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6.2 二极管整流电路
整流电路的任务是把交流电压转变 为直流脉动的电压。常见的小功率整 流电路,有单相半波、全波、桥式和 倍压整流等。下面主要介绍前三种。
为分析简单起见,我们把二极管当 作理想元件处理,即二极管的正向导 通电阻为零,反向电阻为无穷大。
1. 单相半波整流电路的工作原理
二极管导通
Ta
输出电压波形与大小
Ta
D
u1
i0
u2
RL
u0
b 二极管上的平均电流:
ID=I0
输出电压波形:
uo t
二极管上承受 的最高电压:
URM 2U2
2. 单相全波整流电路的工作原理
Ta
D1
u1
u2 i0 RL
输出电压波形: uo
u2 u0
t
b D2
输出电压波形与大小
Ta
D1
u1
u2 i0 RL
u2 u0
D3
u0
D2
+
桥式整流电路
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
+
D4
RL
u2
D1 D3
u0
D2 -
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: 由+经D1 RLD3-
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: 由-经D2 RLD4+
uD4,uD2
uD3,uD1
uo
t 输出是脉动的直流电压!
t
t
4. 整流电路的主要参数
负载电压 U0的平均值为:
Uo 0.9U 2
负载上的(平均)电流:
Io
0.9U RL
2
5. 整流电路中整流管的选择
平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整 流管的主要依据。
流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平 均电流的一半。
ID
1半导体二极管
P
伏安特性
I
N
死区电压 硅管 0.6V,锗管0.2V。
反向击穿电 压U(BR)
导通压降: 硅 管0.6~0.7V,锗 管0.2~0.3V。
U
主要参数
(1)最大整流电流 IOM
二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正 向平均电流。
(2)反向击穿电压VBR
二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流 剧增,二极管的单向导电性被破坏,甚至过热而 烧坏。手册上给出的最高反向工作电压VWRM一般 是VBR的一半。
D
u2>0时,二极管
导通。
u1
u2 i0 RL
u0 忽略二极管正
向压降:
b
u0=u2
二极管截止
Ta
D
u2<0时,二极
u1
i0 管截止,输出电
u2
流为0。
RL
u0
u0=0
b
输出电压波形与大小
Ta
D
u1
i0
u2
RL
u0
b
输出电压波形:
uo t
输出电压平
均值(U0):
Uo
1 2
2 0
uodt
2U2 0.45U2
b D2
二极管上的平均电流:
ID
1 2
I0
输出电压波形: uo
t u0平均值U0:
U0=0.9U2 二极管上承受 的最高电压:
URM 2 2U2
3. 单相桥式整流电路的工作原理
+
T
u1
D4
u2
D1
D3
D2
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
RL u0
u2负半周时 电流通路
-
T
u1
D4
u2
D1
RL
二极管截止时两端承受的最大反向电压:
URM 2U 2
6.2 稳压二极管及稳压电路
稳压二极管
-
I
曲线越 陡,电 压越稳 定。
+ UZ U
稳压误差 UZ
IZ IZ
IZmax
真题练兵:
本 章 结 束 !!
(3)反向电流 IR
指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。 反向电流大,说明管子的单向导电性差,因此反 向电流越小越好。反向电流受温度的影响,温度 越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管 的反向电流要大几十到几百倍。
以上均是二极管的直流参数,二极管的应用是 主要利用它的单向导电性包括整流、限幅、保护等。
6 二极管及整流、滤波、稳压电路
6.1 半导体二极管
1. PN 结的形成
在同一片半导体基片上,分别制造P型 半导体和N型半导体,经过载流子的扩散, 在它们的交界面处就形成了PN结。
2. PN结的单向导电性
PN结加上正向电压、正向偏置的意 思都是: P区加正、N区加负电压。
PN结加上反向电压、反向偏置的意 思都是: P区加负、N区加正电压。