单相半波可控整流电路教案
《单相半波整流电路》教案
《单相半波整流电路》教案教学目标＊知识与能力目标1.了解使用整流电路的原因2.掌握单相半波整流电路的结构以及元器件的作用3.理解电路工作过程，能对负载上的直流电压与直流电流进行估算4.会根据负载要求设计整流电路以及正确选择二极管和变压器。
＊过程与方法目标学生通过“任务”由实验去发现、去总结，在团队协作过程中学会运用所学的电路知识解决实际问题。
＊情感态度与价值观目标通过实验，培养学生团队协作精神，以及爱科学、学科学、用科学的良好习惯，并由此提高学生学习电子知识的兴趣。
教学重难点重点：半波整流电路的组成、电路的估算以及实用整流电路中二极管的选择。
难点：实用半波整流电路中二极管的选择。
教学方法实物展示法、实验演示法、讲练结合法、启发诱导法教学准备*实验器材：电子实验台1张，变压器1个，整流二极管1只，负载电阻1只，万用表1块，双踪示波器1台，连接导线若干。
（共4组）*电化教具：《半波整流电路》课件一个，多媒体投影设备一套。
教学过程：(一)学前导入（呈现交流电、脉动直流电、平滑直流电的波形图，学生讨论归纳三个定义，教师提示讨论方向）交流电：大小和方向都随时间不断变化。
脉动直流电：方向不变、大小随时间不断变化。
平滑直流电：大小和方向都不随时间改变。
（二）自主探究任务一、学生按任务书电路图接好电路。
并思考：各组成元器件的作用。
（学生分组实验、得出结论）任务二、根据任务一电路，将双踪示波器的输出探头CH1、CH2分别接到变压器次级和负载两端，接通电源。
（学生分组实验，观察：u2与UL的波形图，并画在任务书上。
）得出结论：在u2的正半周期，UL = u2在u2的负半周期，UL=0任务三、负载直流电压与直流电流的估算根据任务二电路，分别利用万用表的交流电压档（10V量程）与直流电压档（10V量程），测试交流电压有效值U2和脉动直流电压UL。
（学生分组实验，得出结论）任务四、半波整流电路二极管的选择将任务二中的输出探头CH2，由负载两端改接到二极管两端。
单相半波整流电路教案
单相半波整流电路教案一、教学目标1.掌握单相半波整流电路的工作原理；2.了解单相半波整流电路的特点和应用；3.能够分析和设计简单的单相半波整流电路。
二、教学重点1.半波整流电路的工作原理；2.理解肖特基二极管的特点。
三、教学难点1.半波整流电路的输出电压波形；2.如何正确定义输入和输出电压的平均值和有效值。
四、教学过程第一步：导入新课（3分钟）教师简要介绍整流电路的概念，并和学生讨论具体的例子，如家庭的电视机、手机等电子设备的电源都是使用整流电路。
第二步：讲解半波整流电路的工作原理（15分钟）1.教师通过示意图展示半波整流电路的电路图和工作原理。
2.引导学生思考：为什么半波整流电路只能将输入电压的正半周期输出？如何实现正半周期输出？3.讲解肖特基二极管的特点：肖特基二极管是一种基于肖特效应工作的二极管，具有低电压降和快速恢复时间等特点。
第三步：计算分析半波整流电路的输出电压（25分钟）1.分析单相半波整流电路的输出电压特点：输出电压是以输入电压的正半周为周期的脉冲电压。
2.正确定义输入和输出电压的平均值和有效值。
3.讲解输出电压的计算公式，并通过例题进行演示。
4.分析输出电压波形的形状：输出电压的波峰和输入电压的波峰之间存在一个较大的电压降。
第四步：讲解半波整流电路的应用（10分钟）1.通过实际案例分析半波整流电路的常见应用，如电源变换器、直流电压稳压器等。
2.引导学生思考：为什么在一些特定的应用场合要使用半波整流电路？第五步：设计半波整流电路（20分钟）1.分析学生常见的实际问题：如何设计一个指定输出电压和电流的半波整流电路？2.教师给出设计步骤和流程，引导学生进行设计并进行实验验证。
第六步：课堂练习（12分钟）提供一些相关题目，由学生独立完成。
教师解答学生的问题，并及时给予指导和激励。
第七步：课堂小结（5分钟）教师对本节课的重点内容进行回顾总结，并布置相关作业。
鼓励学生进行课后拓展阅读，加深对半波整流电路的理解。
单相半波整流电路教案
单相半波整流电路教案第一章：教学目标与内容简介1.1 教学目标本章旨在让学生了解并掌握单相半波整流电路的基本原理、工作过程及其应用。
通过本章的学习，学生应能：（1）描述单相半波整流电路的组成及工作原理；（2）分析并计算单相半波整流电路的主要性能指标；（3）设计并搭建简单的单相半波整流电路。
1.2 教学内容（1）单相半波整流电路的基本概念；（2）单相半波整流电路的工作原理；（3）单相半波整流电路的性能指标；（4）单相半波整流电路的应用实例。
第二章：单相半波整流电路的基本概念2.1 交流电与直流电的区别介绍交流电（AC）与直流电（DC）的基本概念，分析它们在电压和电流方面的差异。
2.2 半波整流电路的概念解释半波整流电路的定义，阐述它只能利用输入交流电信号的一半波段，从而实现直流电的输出。
2.3 单相半波整流电路的组成介绍单相半波整流电路的主要组成部分，包括电源、整流器、负载等。
第三章：单相半波整流电路的工作原理3.1 整流器的作用讲解整流器在单相半波整流电路中的作用，以及整流器的工作原理。
3.2 负载的作用介绍负载在单相半波整流电路中的作用，以及负载对整流电路性能的影响。
3.3 单相半波整流电路的工作过程分析单相半波整流电路在正半周和负半周的工作过程，阐述整流电路输出直流电的原理。
第四章：单相半波整流电路的性能指标4.1 输出直流电压讲解单相半波整流电路输出直流电压的计算方法，以及影响输出直流电压的因素。
4.2 输出直流电流介绍输出直流电流的计算方法，以及负载电阻对输出直流电流的影响。
4.3 整流电路的效率阐述整流电路效率的计算方法，以及提高整流电路效率的途径。
第五章：单相半波整流电路的应用实例5.1 充电器以充电器为例，介绍单相半波整流电路在实际应用中的具体实现，以及充电器的性能指标。
5.2 电源适配器讲解电源适配器的工作原理，以及单相半波整流电路在电源适配器中的应用。
5.3 照明电路分析单相半波整流电路在照明电路中的应用，以及照明电路的性能要求。
单相半波整流电路第一节
《单相半波整流电路》教案教学环节与时间分配教学内容师生活动设计意图导入新课（5分钟）一：复习提问：（1）：教师拿出一个1N4007的小功率整流二极管复习半导体二极管的结构与符号。
（2）：提问二极管的单向导电性并请同学们画出二极管的正、反向偏置电压的电路图。
二：导入新课：（一）：师生互动环节（教师展示手机充电器对锂电池充电过程）师：同学们我们现在使用的手机锂电池的低压直流电能是从哪里得来的呢？生：是手机充电器供给的师：是的。
充电器直接引入的是市电220V，50HZ的交流电能，而手机锂电池需要存储的是低压直流电能，那么请同学们思考下充电器是如何给锂电池充电的呢？师：带着这个疑问，今天这节课我们就要一起来学习如何将电网中220V、50HZ的交流电能变换成脉动的低压直流电能——单相半波整流电路（板书）（二）：引出课题：整流：将交流电压变换成脉动的直流电压。
教师提问实物展示、多媒体演示提出疑问，引导学生思考运用讨论法、引导法，活跃学生思维，引导学生思考，从而引出课题讲授新课（ 30 分钟）三：讲授新课：单相半波整流电路的结构与工作原理教师提示：“单相”一词是指输入整流电路的交流电是单相交流电。
而“半波”一词同学们可在下面讲授的半波整流原理中自己总结，到时老师请同学们回答。
1：电路结构组成（板书）分析各元器件的作用：（1）电源变压器T：将220V交流电压变换为整流电路所要求的低压交流电压值。
（2）：整流二极管V：利用二极管的单相导电性进行整流。
（3）：负载RL：是某一个具体的电子电路或其它性质的负载。
2：工作原理（板书）教师引导：输入整流电路的交流电压来自于电源变压器的二次绕组输出端，在分析整流原理时应将交流电压分成正、负半周两种情况来考虑。
另外为了分析方便，变压器T应假设为无损耗的理想元件，整流二极管V应为理想二极管，负载为纯电阻性负载。
（1）：单相半波整流电路的整流原理（板书）整流过程的核心就是利用整流二极管的单向导电性。
单相半波整流电路教案
实验一、单相半波整流电路教案课程名称：《电子电路基础》所用教材：《电子电路基础》劳动第二版适用专业层次：中技电子技术专业所需课时数：2课时教材分析在小功率整流电路中，单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应用于电工电子技术中。
学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路、倍压整流电路打下良好的基础；同时也是教材前面半导体二极管知识的一个重要应用，所以本节内容在顺序安排上起到了承上启下的作用。
本节主要介绍了单相半波整流电路的结构、工作原理以及负载电压和电流，在讲授时教师应吃透教材，深入浅出，利用实验现象、挂图形像直观地帮助学生掌握本节知识，并设计问题给学生以启迪。
学生分析电子电路理论普遍具有抽象性，而我们中职类学生基础较薄弱，所以中技生在学习基础理论的过程就较吃力，针对这一特点，本人直接通过实验的方法，利用直观现象来激发学生的学习兴趣，集中学生的听课注意力。
在讲授本节内容时，本人在课堂上亲自演示用示波器测量单相半波整流电路的输入输出波形，学生可直观波形，对比波形来理解整流的作用和目的。
另外结合整流电路应用于日常生活的电器（例如手机、MP3的充电器）来激发学生的学习整流电路的兴趣；在讲授整流原理时进行讲练结合，用任务驱动法展开教学。
整个教学过程中应充分利用插图并通过教师的示范及学生亲自动手分析等，使学生逐步掌握分析电路的技能．要注意教给学生分析电路的方法，提高演示实验的可见度。
在演示实验时最好边讲解，边操作．教师的演示将对学生起示范作用，因此要注意操作的规范性。
教学目标与价值观情感目标：利用实物展示、挂图和演示实验现象来引导学生理解整流的概念和作用，激发学生的兴趣，促进教育学的配合。
能力目标：帮助学生掌握单相半波整流电路的结构、工作原理及负载电压和电流的计算。
价值观：培养学生分析和检修整流电路故障的能力。
教学重点和难点单相半波整流电路的工作原理分析，输出电压极性和波形分析及负载直流电压电流的计算。
单相半波相控整流电路大电感性负载调试教案
电力电子技术教案
五、调试方法
1)单结晶体管触发电路的调试
将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。
调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?
单相半波可控整流电路
2)单相半波可控整流电路接电阻电感性负载
将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器L d串联而成）。
暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角[阻抗角φ=tg-1(ωL/R)，保持电感量不变，改变R 的电阻值,注意电流不要超过1A]情况下，观察并记录α=30°、60°、90°、120°时的直流输出电压值U d及U VT的波形。
α30°60°90°120°150°
U2
U d(记录值）
U d/U2
U d（计算值）
接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用,以及U VD1波形的变化。
α30°60°90°120°150°
U2
U d（记录值）
U d/U2
U d（计算值）
计算公式: U d = 0.45U2(l十cosα)/2。
《单相半波整流电路》教案
《单相半波整流电路》教案教学目标＊知识与能力目标1.了解使用整流电路的原因2.掌握单相半波整流电路的结构以及元器件的作用3.理解电路工作过程，能对负载上的直流电压与直流电流进行估算4.会根据负载要求设计整流电路以及正确选择二极管和变压器。
＊过程与方法目标学生通过“任务”由实验去发现、去总结，在团队协作过程中学会运用所学的电路知识解决实际问题。
＊情感态度与价值观目标通过实验，培养学生团队协作精神，以及爱科学、学科学、用科学的良好习惯，并由此提高学生学习电子知识的兴趣。
教学重难点重点：半波整流电路的组成、电路的估算以及实用整流电路中二极管的选择。
难点：实用半波整流电路中二极管的选择。
教学方法实物展示法、实验演示法、讲练结合法、启发诱导法教学准备*实验器材：电子实验台1张，变压器1个，整流二极管1只，负载电阻1只，万用表1块，双踪示波器1台，连接导线若干。
（共4组）*电化教具：《半波整流电路》课件一个，多媒体投影设备一套。
教学过程：(一)学前导入（呈现交流电、脉动直流电、平滑直流电的波形图，学生讨论归纳三个定义，教师提示讨论方向）交流电：大小和方向都随时间不断变化。
脉动直流电：方向不变、大小随时间不断变化。
平滑直流电：大小和方向都不随时间改变。
（二）自主探究任务一、学生按任务书电路图接好电路。
并思考：各组成元器件的作用。
（学生分组实验、得出结论）任务二、根据任务一电路，将双踪示波器的输出探头CH1、CH2分别接到变压器次级和负载两端，接通电源。
（学生分组实验，观察：u2与UL的波形图，并画在任务书上。
）得出结论：在u2的正半周期，UL = u2在u2的负半周期，UL=0任务三、负载直流电压与直流电流的估算根据任务二电路，分别利用万用表的交流电压档（10V量程）与直流电压档（10V量程），测试交流电压有效值U2和脉动直流电压UL。
（学生分组实验，得出结论）任务四、半波整流电路二极管的选择将任务二中的输出探头CH2，由负载两端改接到二极管两端。
单相半波可控整流电路阻感性负载加续流二极管
晶闸管和续流二极管承受的最大正反向电压均为电 源电压的峰值。
U TM 2U 2
单相半波可控整流器的优点是电路简单，调整方 便，容易实现。但整流电压脉动大，每周期脉动 一次。变压器二次侧流过单方向的电流，存在直 流磁化、利用率低的问题，为使变压器不饱和， 必须增大铁心截面，这样就导致设备容量增大。
2.1.3 单相半波可控整流电路 （阻感性负载加续流二极管） 1、电路结构
电感性负载加 续流二极管的 电路如图所示。
图2-5
2、工作原理
1）在电源电压正半波，电压u2＞0，晶闸管uAK＞0。在 ωt=α处触发晶闸管，使其导通，形成负载电流id，负载上 有输出电压和电流，此间续流二极管VD承受反向阳极电 压而关断。 2）在电源电压负半波，电感感应电压使续流二极管VD导 通续流，此时电压u2 ＜0， u2通过续流二极管VD使晶闸 管承受反向电压而关断，负载两端的输出电压为续流二极 管的管压降，如果电感足够大，续流二极管一直导通到下 一周期晶闸管导通，使id连续，且id波形近似为一条直线。
4、基本数量关系
1）输出电压平均值Ud
1 Ud 2π
2U 2 sin tdt
2U 2 1 cos 1 cos 0.45U 2 π 2 2
2）输出电流平均值Id
Ud U 2 1 cos Id 0.45 R R 2
3）晶闸管的电流平均值IdT
I dT π - I 2π d
3、波形
30
0
图2-6
600
1200
900
图2-6
1500
电感性负载加续流二极管后，输出电压波形与电 阻性负载波形相同，续流二极管可起到提高输出 电压的作用。在大电感负载时负载电流波形连续 且近似一条直线，流过晶闸管的电流波形和流过 续流二极管的电流波形是矩形波。 对于电感性负载加续流二极管的单相半波可控整 流器移相范围与单相半波可控整流器电阻性负载 相同，为0～180º ，且有α+θ=180º 。
单相半波整流电路教案
单相半波整流电路教案第一章：教学目标与内容简介1.1 教学目标1. 了解单相半波整流电路的基本概念和工作原理。
2. 掌握单相半波整流电路的电压和电流波形分析。
3. 学会使用仿真软件进行单相半波整流电路的仿真实验。
1.2 教学内容1. 单相半波整流电路的基本概念。
2. 单相半波整流电路的工作原理。
3. 单相半波整流电路的电压和电流波形分析。
4. 仿真软件的使用方法。
第二章：单相半波整流电路的基本概念2.1 直流电与交流电1. 直流电的特点。
2. 交流电的特点。
2.2 整流电路的概念1. 整流电路的定义。
2. 整流电路的作用。
2.3 单相半波整流电路的组成1. 单相半波整流电路的电路图。
2. 单相半波整流电路的主要元件。
第三章：单相半波整流电路的工作原理3.1 电路工作原理概述1. 电路的工作原理。
2. 电路的工作过程。
3.2 电压和电流波形分析1. 输入电压波形。
2. 输出电压波形。
3. 输出电流波形。
第四章：单相半波整流电路的电压和电流波形分析4.1 输入电压波形分析1. 正弦波输入电压。
2. 方波输入电压。
4.2 输出电压波形分析1. 直流输出电压。
2. 脉动输出电压。
4.3 输出电流波形分析1. 直流输出电流。
2. 脉动输出电流。
第五章：仿真软件的使用方法5.1 仿真软件简介1. 仿真软件的功能。
2. 仿真软件的应用范围。
5.2 仿真软件的使用方法1. 软件的安装与启动。
2. 电路的搭建与参数设置。
3. 仿真实验的运行与结果分析。
本章总结：通过本章的学习，学生掌握了单相半波整流电路的基本概念、工作原理以及电压和电流波形分析。
学会了使用仿真软件进行单相半波整流电路的仿真实验，为后续的学习和工作打下了坚实的基础。
第六章：单相半波整流电路的性能参数6.1 峰值电流和平均电流1. 峰值电流的计算。
2. 平均电流的计算。
6.2 整流效率1. 整流效率的定义。
2. 整流效率的计算。
6.3 输出电压的稳定性1. 输出电压稳定性的影响因素。
实验一 单相半波可控整流电路
主讲人：姚琛
一、实验目的
1、掌握晶闸管仿真模型模块各参数的含义。 2、理解晶闸管的特性。 3、单相半波可控整流电路阻性负载时，电路波形分析。 4、单相半波可控整流电路阻感性负载时，电路波形分
二、晶闸管测试电路结构模型图-阻性负载
阻性负载仿真波形----120°
120°/360°×0.02s=0.0067s
三、晶闸管测试电路结构模型图-阻感性负载
阻感性负载仿真波形----0°（L=0.02H）
阻感性负载仿真波形----90°（L=0.02H）
阻感性负载仿真波形----90°（L=0.05H）
四、晶闸管测试电路结构模型图-带续流二极管阻感性负载
阻性负载仿真波形----30°
30°/360°×0.02s=0.00167s
阻性负载仿真波形----45°
45°/360°×0.02s=0.0025s
阻性负载仿真波形----60°
60°/360°×0.02s=0.0033s
阻性负载仿真波形----90°
90°/360°×0.02s=0.005s
带续流二极管的阻感性负载仿真波形---90°（L=0.05H）
实验总结（作业）-单相半波可控整流电路
● 1、对带电阻性负载的电路模型，改变脉冲发生器模块的参数，观察控制角 为90º时的仿真波形。
● 2、对带阻感性负载的电路模型，改变脉冲发生器模块的参数，观察控制角 为0º时的仿真波形。
● 3、增大或减小负载的电感量，观察输出仿真波形的变化情况。
课题3.单相半波可控整流电路(电阻性负载)
单相半波可控整流电路—电阻性负载
2.工作原理
电源 波形 u 2 0 ug 0a ud
wt1
p
2p
wt
当 0 a 45o 时，晶闸管虽承受正 向电压，但晶闸管的控制极无触发
门极 脉冲
wt
信号，晶闸管处于关断截止状态，
负载上无电压输出
u d =0。
输出 电压
wt1
p
2p
q
uVT 0
wt
VT电压 波形
o
输出 电压
wt1
p
2p
a 30
ud
形状的波形。
VT电压 波形 uVT 0
q
wt
wt1
p
2p
wt
单相半波可控整流电路—电阻性负载
2.工作原理
电源 波形 u 2 0 ug 0a ud
wt1
2p
wt
当 p a p 时，晶闸管承受反向
门极 脉冲
wt
电压，同时，晶闸管的控制极有触
发信号，晶闸管处于关断截止状态， 负载上无电压输出
6. 功率因数
P UI cos S U 2I
π a sin 2a 2 π 4 π
T
VT
u1
u2
u VT
id
ud
R
二、单相半波可控整流电路—阻感性负载
1.电路图
阻感负载的特点：电感对电
流变化有抗拒作用，使得流
过电感的电流不发生突变。
二、单相半波可控整流电路—阻感性负载
2.工作原理
课题三 单相半波可控整流电路 －－电阻性负载
《电力电子技术》
学习上次课程内容
1.晶闸管导通条件是什么？ 2.晶闸管关断条件是什么？
单相半波整流电路教案
单相半波整流电路教案章节一：教学目标1.1 知识目标了解单相半波整流电路的基本原理和电路组成。
掌握单相半波整流电路的工作原理和特性。
能够分析并绘制单相半波整流电路的波形图。
1.2 技能目标能够正确搭建单相半波整流电路并进行实验观察。
能够使用测量工具对单相半波整流电路进行参数测量。
能够运用所学知识对单相半波整流电路进行简单的故障排查。
1.3 情感目标培养学生的实验操作兴趣和动手能力。
培养学生的团队合作意识和沟通能力。
培养学生的科学思维和创新能力。
章节二：教学内容2.1 电路原理介绍单相半波整流电路的基本原理。
解释电路中的主要元件和作用。
阐述电路的工作过程和能量转换。
2.2 电路组成展示电路图并进行元件识别。
介绍电路中各个元件的连接方式和功能。
强调电路中关键点的标记和测量方法。
章节三：教学方法3.1 实验演示通过实验演示单相半波整流电路的工作过程。
引导学生观察电路中各个元件的行为和变化。
鼓励学生提出问题和进行思考。
3.2 小组讨论将学生分成小组进行讨论和合作。
引导学生根据实验观察结果进行分析。
鼓励学生分享自己的观点和理解。
3.3 问题解答针对学生提出的问题进行解答和解释。
通过举例和示例来帮助学生理解复杂概念。
引导学生通过查阅资料和自主学习来获取更多信息。
章节四：教学评估4.1 实验报告要求学生完成实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和实验分析。
评估学生的实验操作准确性和对电路原理的理解程度。
4.2 课堂提问在课堂上进行提问和互动，了解学生对电路原理和电路组成的理解情况。
评估学生的思维能力和问题解决能力。
4.3 小组讨论评估对小组讨论的过程和结果进行评估。
评估学生的团队合作意识和沟通能力。
章节五：教学资源5.1 教学课件提供教学课件，包括电路图、原理图和实验步骤等。
使用多媒体手段展示电路的工作过程和特性。
5.2 实验器材提供实验所需的电路元件和实验设备。
确保实验器材的安全性和可靠性。
5.3 参考资料提供相关的书籍、论文和网络资源，供学生自主学习和深入研究。
单相半波可控整流电路设计
电力电子技术课程设计说明书单相半波可控整流电路设计学生姓名：学号：学生姓名：学号：学院：计算机与控制工程学院专业：电气工程及其自动化指导教师：2016年月中北大学课程设计任务书2015/2016 学年第一学期学院：计算机与控制工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：学生姓名学号：课程设计题目：单相半波可控整流电路设计起迄日期: 2015年12月27日~ 2016年1月8日课程设计地点:德怀楼八层虚拟仿真实验室指导教师:学科部副主任：下达任务书日期: 2015 年 12月 26日课程设计任务书课程设计任务书目录1.绪论 (1)2. 2.单相半波可控整流电路设计 (2)2.1课程设计任务及要求 (2)2.2 电路原理图 (3)2.3单相半波可控整流电路的计算公式 (4)2.4带阻感负载时的工作情况 (5)3. MATLAB仿真 (5)3.1 MATLAB仿真图 (5)3.1.1主电路仿真图 (5)3.1.2触发电路仿真图 (6)3.2 元器件参数设置 (6)3.2.1设置MOSFET参数 (7)3.2.2设置电阻负载参数 (7)3.2.3设置电源参数 (8)3.2.4设置脉冲参数 (8)3.3 仿真结果展示 (9)4. 结论 (11)参考文献 (12)附录 (12)1.绪论电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。
因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。
电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。
电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。
近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。
电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。
这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。
单相半波可控整流电路(阻感性负载加续流二极管)
03 续流二极管
续流二极管的作用
防止反向电流
在晶闸管关断期间，如果没有续流二极管，阻感性负载中的电流会反向流动， 可能导致设备损坏。续流二分反向电压，从而降低加在晶闸管上的反向电压，保护 晶闸管不受过电压的损坏。
续流二极管的选择与使用
测试设备
万用表、示波器、电源等。
测试结果分析
观察整流电路的输出电压和电流波形，分析其性能指标，并与理论 值进行比较。
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耐压要求
选择续流二极管时，应考虑其反向击 穿电压是否满足电路需求。
电流容量
根据阻感性负载的电流大小选择合适 的电流容量的续流二极管，以确保其 能够承受较大的电流。
开关频率
在高频开关状态下使用的二极管应具 有良好的开关性能和较小的反向恢复 时间。
安装方式
续流二极管应安装在散热良好的地方， 并确保其连接牢固可靠。
详细描述
在整流器导通期间，输入电压施加到阻感负载上，产生正向的电压波形。当整流 器截止时，续流二极管导通，将负载电流继续传递，此时电压波形为零。
电流波形分析
总结词
在单相半波可控整流电路中，电流波形在整流器导通期间呈 现矩形波形状，而在整流器截止期间呈现零电流。
详细描述
在整流器导通期间，电流从输入电源流向阻感负载，形成矩 形波形状。当整流器截止时，续流二极管导通，负载电流通 过二极管继续流动，此时电流波形为零。
乎没有无功损耗。
感性负载
02
主要特点是电流滞后于电压，功率因素较低，会产生较大的无
功损耗。
阻感性负载
03
同时具有电阻性和感性负载的特点，电流和电压之间有一定的
相位差，功率因素较低。
模拟电子技术_单相半波可控整流电路-电子教案
《电工电子技术》课程电子教案教师： 赵静 序号：7教学项目 （任务）名称项目九 电力电子技术课时数8知识点名称单相半波可控整流电路课时数1重点、难点1、单相半波可控整流电路的工作原理2、单相半波可控整流电路的主要技术参数专业能力1、具备一定的单相半波可控整流电路的基础知识；2、掌握了解常用单相半波可控整流电路的工作原理；方法能力查阅资料、自学教学目标社会能力1、学生的沟通能力及团队协作精神2、良好的职业道德3、质量、成本、安全、环保意识学生情况分析高职高专学生教学环境要求多媒体教室、实训室教学方法结合现场、录像、实验、实训、参观等进行学习教学手段多媒体教学教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配一、明确任务单相半波可控整流调光灯主电路实际上就是负载为阻性的单相半波可控整流电路，对电路的输出波形d u 和晶闸管两端电压T u 波形的分析在调试及修理过程中是非常重要的。
我们的分析是在假设主电路和触发电路均正常工作的前提条件下进行的。
图1单相半波可控整流电路图1所示为单相半波可控整流电路学生观看PPT10min教学步骤教学内容学生活动时间分配二、知识准备 （1）o0=α时的波形分析图2是o0=α时实际电路中输出电压和晶闸管两端电压的理论波形。
图2（a ）所示为o0=α时负载两端（输出电压）的理论波形。
图2 o0=α时输出电压和晶闸管两端电压的理论波形（a ）输出电压波形 （b ）晶闸管两端电压波形（2）o30=α时的波形分析图3（b ）所示为o30=α时晶闸管两端的理论波形图。
其原理与o0=α相同。
图3 o30=α时输出电压和晶闸管两端电压的理论波形 （a ）输出电压波形 （b ）晶闸管两端电压波形2．基本的物理量计算（1）输出电压平均值与平均电流的计算：2cos 145.0)(d sin 2π212π2d αωωα+==⎰U t t U U 2cos 145.0d 2d d d α+==R U R U I （2）负载上电压有效值与电流有效值的计算：π42sin π2πd2αα+-=R U I （3）晶闸管电流有效值I T 与管子两端可能承受的最大电学生观看PPT10min压：在单相半波可控整流电路种，晶闸管与负载串联，所以负载电流的有效值也就是流过晶闸管电流的有效值，其关系为I T ＝π42sin π2πd2αα+-=R U I 由图1－16中T u 波形可知，晶闸管可能承受的正反向峰值电压为2TM 2U U =（4）功率因数ϕcos π42sin π2πcos 2ααϕ+-===IU UIS P 教学步骤教学内容学生活动时间分配三、操作训练将示波器探头的测试端和接地端接于白炽灯两端，调节旋钮“t/div ”和“v/div ”，使示波器稳定显示至少一个周期的完整波形，并且使每个周期的宽度在示波器上显示为六个方格（即：每个方格对应的电角度为O60），调节电路，使示波器显示的输出电压的波形对应于控制角α的角度为30°，如图4（a ）所示，可与理论波形对照进行比较。
电子技术教案设计单相半波可控整流电路
电子技术教案9.1单相半波可控整流电路 (2)9.2单相桥式半控整流电路 (3)9.3桥式全控整流电路的仿真 (4)第九章 晶闸管及其电路本小节将对半波可控整流、单相半控桥式整流、单相全控桥式整流电路进行仿真，全控桥式整流又分纯阻性负载和阻感负载，主要介绍电路的仿真方法和所能解决的问题。
9.1单相半波可控整流电路在EWB 中创建的半波整流电路见图9-1。
注意触发信号的接入方法，触发信号的频率应与输入信号的频率保持一致。
这里输入信号 V U 1002=，要求控制角︒=90α，理论上根据输入与输出信号的关系式可计算出输出信号平均值（不计晶闸管正向压降）：V U U 5.22290cos 145.020=︒+= 而实际的仿真结果如图9-1中电压表所示，为21.66V ，与理论计算很接近，表明仿真结果真实可靠。
图9-2是电路的仿真波形，其中a 图为输入信号与触发信号的对照波形，从图中可以看出控制角为90度；5-2b 图为输入信号与输出信号的对照波形。
图9-1 半波可控整流电路a ）b ） 图9-2 半波可控整流电路仿真波形9.2单相桥式半控整流电路桥式半控整流电路仿真图的创建方法如图9-3所示，由于是桥式整流，所以触发信号的频率应是输入信号频率的二倍。
理论上输出电压平均值按下式计算：V U U 2/)cos 1(9.020α+=当控制角α︒=60，V U 1202=时，计算得：V U 810=，与仿真结果近似相等。
用示波器图9-3 桥式半控整流电路仿真图还可观察到各点波形，如图9-4所示，其中a 图为输入信号与控制信号的对应波形；b图为输出信号的波形。
注意测量输出信号时示波器的接法，见图9-3。
a）b）图9-4 桥式半控整流电路的仿真波形9.3桥式全控整流电路的仿真桥式全控整流电路，纯阻性负载仿真图的创建方法如图9-5所示，理论上输出电压平图9-5 桥式全控整流电路的仿真图均值的计算方法同桥式半控整流电路，仿真结果与理论计算相符。
单相半波整流电路教案
（3）会利用测量结果分析单相半波整流电路的特点，并运用知识解决实际问题。
过程与方法目标：通过问题的引导、任务操作，进一步找到探究学习的方法，提高知识的迁移能力。
情感态度与价值观目标：
通过实验了解单相半波整流的特点，提高学习积极性，在课堂教学中体会操作成功的快乐，感受电子课堂的乐趣。
教材分析
本课题选自高等教育出版社出版的《电子基本电路安装与测试》项目1中的任务2的内容，本课题主要围绕二极管的特性展开，利用二极管的单向导电特性将交流电转换成直流电的应用电路，它为今后分析设计运用直流电路提供基础，夯实专业能力，重要性不言而喻。在体现“注重实践，注重基础”教材特色的基础上，微增教学内容，微提学习层次，紧贴生产，生活实际。
（10min）
“解”电路
探究原理
（10min）
“变”参数
运用知识
（10min）
“评”课堂
强调重点
（1min）
任务拓展
（1min）
课后整理
板书设计
教学反思
《单相半波整流电路》教学设计
学校
乐清市虹桥职
业技术学校
授课
班级
学科
电子基本电路安装与测试
授课时间
2021年4月23日
课题
单相半波整流电路
课时
1课时
设计思路
《电子基本电路安装与测试》是电类专业的一门必修课程，在教学中发现，学生容易出现“轻实践，重理论”现象。本课题根据“做中学，做中教”的职教理念，让理实有机结合，拓宽专业视野，提升应用能力，努力让课堂“有趣、有用、有效”。细致的教学设计，学案导学，微资源助学，让学生自主参与学习，借助学具，搭建电路，测量波形以活动形式渗透理论知识，发散思维，将得到的结论较好地运用，注重体验，使学生学得主动，学得轻松，学得有用。
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教案编号：LNJD-PR08-RE08
课程名称：电力电子技术
适用专业：电气自动化专业、2014级
授课班级：G14111
课程性质：必修
授课章节：2.1单相半波可控整流电路
授课学时：2学时
授课时间：2015年09月30日
教学目标：
知识目标：掌握单相半波可控整流电路电路图和电路分析；
能力目标：能认识电路；会分析电路；
素质目标：培养学生分析问题、解决问题的能力
教学重难点：
重点：电路分析及注意事项
难点：α的确定
授课方式：理论教学（多媒体教室）
教学方法：讲授法、PPT多媒体课件、讨论法、演示教学、问题教学、动画模拟
教学设计：
【一、导入】（板书）（15分钟）
情景：调关灯的电路结构，示波器输出波形？
引导提问1：整流电路，结构，组成？
2、晶闸管的导通条件和关断条件？【二、讲授新课】（板书+动画模拟+实物演示）（65分钟）
一、可控整流电路（板书）（10分钟）
结构框图（见板书）
讨论：比较可控整流和整流电路。
二、主电路（板书+动画模拟+实物）（10分钟）
（一）电路图（实物观察）：（见板书）（二）动画模拟接线：
三、电路分析（板书+动画模拟+实物）（40分钟）
负载特点：
导通角的确定：（结合整流电路进行分析）波形分析：（动画仿真，结合KP的导通条件和截止条件）
分析过程：（见板书）
实操：观察示波器波形，总结分析过程
练习1：通过提问和师生互动，完成α=60°的波形绘制。
练习2：让学生独立完成α=90°的波形绘制。
（观察示波器波形）
（动画仿真，学生练习，总结，掌握波形的绘制及方法。
）
相关计算：（见板书）
练习3：计算α=90°的Ud？
（教师引导，学生思考Ud与α的关系）
思考1：Ud什么时候最大，α？
思考2：Ud什么时候最小，α？
【三、小结】（5分钟）
学生总结，教师补充
【四、作业及自主学习】（5分钟）
课本113页，第二题，第三题，第四题；搜索电路应用视频，微课学习电路分析；教学后记：内容安排合理，能体现教学重难点，通过不同α的波形绘制，学生基本能够掌握电路的波形分析。
二、电路图：
三、电路分析：
负载特点：U=IR
脉冲：α
（1）确定α
主要参考书目：
马宏骞编著，电力电子技术及应用项
目教程，北京：电子工业出版社，2011 *为本章重点，#为本章难点。