淺析《單相橋式整流電路》工作原理.doc

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1、淺析《單相橋式整流電路》工作原理東風(fēng)汽車(chē)公司職業(yè)教育培訓(xùn)中心許興亮湖北十堰442000摘要：在《電工電子學(xué)》教學(xué)中，橋式整流電路是其中一個(gè)重要的章節(jié)，由于電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及元器件多，各參數(shù)選取范圍廣,物理量和數(shù)學(xué)運(yùn)算較多，且又是交流電轉(zhuǎn)換直流電的必備環(huán)節(jié)，在教學(xué)中顯得十分重要。本文對(duì)此節(jié)內(nèi)容進(jìn)行初淺的分析。關(guān)鍵詞:橋式整流電路工作原理教學(xué)分析在日常工作和生活中經(jīng)常用到各種波形和幅值大小不同的直流供電電流或電壓設(shè)備，如手機(jī)的充電器、直流電機(jī)的供電等。而這些設(shè)備的功能都是通過(guò)交流電轉(zhuǎn)換直流電來(lái)完成的O整流電路的功能和作用就是將交流電轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電（或脈沖直流），而橋式整流電路也是目

2、前工作中較常見(jiàn)、較流行的一種整流電路。整流電路一般有單相和三相橋式整流兩種基本類(lèi)型。下面對(duì)單相整流電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行分析?！?、單相橋式整流電路：結(jié)構(gòu)如圖a所不。這一電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：由4個(gè)整流型二極管組成一個(gè)多臂電橋，共有4個(gè)橋臂。二極管排列有其規(guī)律性，注意其極性的接法。(a)電路圖二、電路分析1、各元器件的作用：①電源變壓器Tr的兩個(gè)作用:一是起降壓作用(線(xiàn)圈匝數(shù)N.>N2),二是隔離市電電源的作用。②二極管VD1~VD4起整流作用，所以稱(chēng)為整流元件，選擇面接觸型整流二極管。注意4個(gè)二極管的正負(fù)極性的連接。③整流電路的負(fù)載電阻為2、交流電表達(dá)式及波形分析ul=Usin3tu2

3、=

4、（脈沖）電壓Uo=^U2=0.9兀U2（推導(dǎo)過(guò)程如下）即Rl兩端輸出電壓用一個(gè)周期內(nèi)脈沖電壓的平均值表示:71)sinaxd^cot)712）負(fù)載心中流過(guò)的脈沖性電流1。=字（由歐姆定律可得出）（3）二極管（導(dǎo)通時(shí)流過(guò)的交流）的平均電流人=4/o因?yàn)槊總€(gè)二極管在一個(gè)周期內(nèi)（分析^d=27。:是輪流導(dǎo)通的）（4）每個(gè)二極管承受反向電壓最大值Urm=&U2此關(guān)系式的定性和定量分析：由基爾霍夫回路電壓定律可得：變壓器T,次級(jí)、VD1、VD2構(gòu)成的回路o變壓器次級(jí)電壓U2M=Uvd}+t/就其中U?rfl是二極管VD「正常導(dǎo)通時(shí)的電壓值，一般在0.6伏左右，與之值(VD,的反向耐壓值)大小

5、相比可以忽略不計(jì)，所以得=URM=41U2o%1.例題分析某電氣設(shè)備采用橋式整流電路整流，工作電壓為6V,電流為25mA,試求整流二極管參數(shù)和變壓器一次二次線(xiàn)圈匝數(shù)比。［解］整流電路如圖9.1(a)所示。由所給的電壓和電流，可計(jì)算出負(fù)載電阻為Rl=￥=qQ25Q=240Q變壓器二次繞組電壓為：由公式得:y亠V=6.67V0.90.9二極管平均電流為In=X0.025A=0.0125A=12.5mA二極管承受反向電壓最大值為Urm=Pu2=x6.67V=9.4V結(jié)論:根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果估選結(jié)果：可選用反向耐壓25V,正向電流0.1A以上的整流二極管。變壓器的一次、二次線(xiàn)圈匝數(shù)比為N、_

6、U_2207V?~Zr~67四、本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容小結(jié)ESI1.橋式整流電路每半個(gè)周期由對(duì)角線(xiàn)兩只二極管導(dǎo)通，使負(fù)載上得到方向一致的脈動(dòng)電流。2.輸出電壓t7o=^L72=0.9L72713.二極管承受反向電壓最大值為血S即變壓器次繞組中電壓“2的最大值。五、對(duì)本節(jié)內(nèi)容在教材中的地位和作用進(jìn)行一些初淺的分析1、此內(nèi)容在教材中地位和作用本節(jié)內(nèi)容在全書(shū)及章節(jié)的地位：《單相橋式整流電路》處在中專(zhuān)《電工與電子技術(shù)教材》第九章第1節(jié)。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了交流變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理、二極管的結(jié)構(gòu)及參數(shù)、及二極管單向?qū)щ娦缘日鹿?jié)基礎(chǔ)知識(shí)。這為過(guò)渡到本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容的講解和學(xué)生的學(xué)習(xí)起著搭橋和鋪

7、墊作用。本節(jié)內(nèi)容也是交流電轉(zhuǎn)換直流電的關(guān)鍵內(nèi)容，如何將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，交流信號(hào)變換成直流信號(hào)的必備知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容也是變壓器工作原理及二極管單向?qū)щ娦韵嘟Y(jié)合的綜合應(yīng)用部分，因此，在《電工與電子技術(shù)》教材的教學(xué)中，本章節(jié)內(nèi)容在對(duì)于分析電工與電子技術(shù)，電子線(xiàn)路等專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面，具有十分重要的地位和作用。2、涉及的物理及電工學(xué)知識(shí)內(nèi)容運(yùn)用部分電路歐姆定律、全電路歐姆定律、基爾霍夫回路電壓定律、高等數(shù)學(xué)中傅立葉級(jí)數(shù)運(yùn)算及分析等物理及數(shù)學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)中的波形圖分析、極值的概念和運(yùn)