doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 广东省机械技工学校 文化理论课教案首页 7.5.1-10-j-01 科 电子技术基础 目 第五章 直流稳压电源 授 课 日 期 10 高汽修 3 班： 10 中汽修 8 班： 10 中制冷 1 班： 课 时 2 课 题 §5—2 整流器件的选用 二、 硅整流堆（3.4.5） §5—2 滤波电路 一、电容滤波电路 班 级 10 高汽修 3 班 10 中汽修 8 班 10 中制冷 1 班 选 教 学 目 的 使学生懂得 1. 硅整流堆的主要参数、 检测及选用应注意的 事项； 2. 电容滤波电路组成、原理、电路特点和有 关参数计算 用 教 具 挂 图 重 点 1.硅整流堆检测及选用应注意的事项 2.电容滤波电路组成、原理 难 点 1.硅整流堆的检测原理 2. 电容滤波原理 教 学 回 顾 整流二极管的结构、外形、命名、主要参数、检测及选用应注意的事项； 硅整流堆的结构、外 形、命名 说 明 审阅签名： 年 月 日 教学过程 【组织教学】 组织教学】 1. 起立，师生互相问好，营造良好的课堂氛围 2. 坐下，清点人数，指出和纠正存在问题 【导入新课】 入新课】 1. 教学回顾：整流二极管的结构、外形、命名、主要参数、检测及选用应注意的事项； 硅整流堆的 结构、外形、命名 2. 切入新课：整流二极管有其主要参数、检测方法及选用应注意的事项，整流堆也有其主要参数、检 测方法及选用应注意的事项，我们都是应理解和掌握。交流电经过整流而变成脉动较大的直流电，但大多 数电子电路和设备需要脉动较小的直流电，故还要对经过整流的直流电作进一步“处理” ，这就是滤波。 本课我们来学习有关的知识。 【讲授新课】 讲授新课】 第五章 直流稳压电源 §5─2 整流器件的选用 ─ 整流器件的选用 二、硅整流堆 3. 硅整流堆的主要参数 硅整流堆的主要参数 （2）正向平均整流电流 I F(AV 。 （1）额定反向峰值电压 U RWM ； 4. 桥堆及高压硅堆的检测 ☆ 极性提示：标有“～”符号的应接交流电源，标有“+”“-”符号的分别为正、负极输出。 、 （1）单相、三相低压桥堆的检测 表 5—6 单相、三相低压桥堆的检测 — 单相、 项目 交 流 电 源 端 黑表笔 红表笔 测试方法 说明 用 R × 100 挡或 R × 1k 挡测 量，额定电流大于几百 mA 的二 极管用 R × 1 当测量。正、反向电 阻都很大。 直 流 输 出 端 （2）高压硅堆的检测 黑表笔 红表笔 用 R × 100 挡或 R × 1k 挡测 量，额定电流大于几百 mA 的二 极管用 R × 1 当测量。 正向电阻比 单只二极管大，反
向电阻很大。 高压硅堆内部是由多只高压整流二极管（硅粒）串联组成，检测时，可试用万用表的 R×10k 档测量 其正、反向电阻值。正常的高压硅堆，其正向电阻值大于 200kΩ，反向电阻值为无穷大。若测得其正、反 向均有一定电阻值，则说明该高压硅堆已软击穿损坏。如果用万用表检测不能得出准确的判断，可用兆欧 表现万用表配合检测。 1 教学过程 1. 摇表（500V）、万用表、硅堆按如图所示联 + M? + V + M? V + 结，万用表用直流500V挡，由慢逐渐加快转 速摇表至额定转速； 2. 分别读取测正向电阻和反向电阻时万用表的 读数并作比较判断： （ ）两次读数都接近且大，则硅堆内部断路； 1 （2）两次读数都接近零，则硅堆内部短路； （3）两次读数相差很大，说明硅堆质量良好 a 测正向电阻 b）测反向电阻 图5—13 用摇表和万用表检测高压硅堆 5. 硅整流堆的使用 （1）认真阅读硅堆出厂说明书，使硅堆的使用环境、安装方式与冷却方式符合说明书的要求。 （2）硅堆说明书的各项参数都是电阻性数据，有的还与安装方式有关。对于电容性的电感性负载， 硅堆的整流数据应比负载额定电流高 20％；自冷整流堆如浸在绝缘油中使用，实际整流电流可增加一倍； 如果环境温度超过 55 C ，每上升 10 C ，额定整流电流就应降低 1.1％。 （3）安装三十电机转轴上的旋转整流模块随转轴高速旋转，要安装牢固。 （4）硅整流堆安装在整流器上后，要定期检查与电路的连接是否完好，测试电压、电流是否符合规 定，特别要注意清除散热器上的积尘和污垢，以保持良好的散热性能和极间的绝缘电阻。 （5）不允许用记自行白拆开整流器检查，组件损坏时，一般整体更换。 （6）对于输出功率较大的整流堆，必须安装过流和过压的保护器件。 §5—3 滤波电路 — 一、电容滤波电路 1．电容滤波电路组成和工作原理 电路组成 在整流电路的基础上，加装起滤波作用的电容元件，就构成电容滤波电路，如图 5—13 + + + u2 o o uL + 电容充电时波形 电容放电时波形 2U 2 0 t t1 V导通 C充电 V截止 C放电 t2 a 电路组成 图5—14 电容滤波单相半波整流 b）电压波形 电路原理（以忽略电源内阻和二极管压降来分析） ： 设 u2 = U 2 m sin ωt ， t = 0 时电路接通。当电源电压高于电容器极板上电压时，电源对负载 RL 供电和 给电容器充电， 如时间 0 ~ t1 期间； 当电源电压低于电容器极板上电压时， 通过电容器放电给负载 RL 供电， 如时间 t1 ~ t2 。因此，负载 RL 相
当于有二个电源供电，它得到的电压当然较大较平稳。 由于充电电路的内阻 （只有电源内阻、 导线电阻） 很小， 电容上的电压很快接近电源电压， L = uC ≈ u2 ， u 其最大值是 U 2m 。负载 RL 由电源供电时，负载 RL 上的电压波形按相应时段的 u2 = U 2 m sin ωt 变化，负载 t RL C RL 由电容供电时，负载 RL 上的电压波形按相应时段的 uC = U 2 m e 二极管导通时， C 充电、二极管截止时 C 放电，周而复始。 2.单相桥式整流电容滤波电路 2.单相桥式整流电容滤波电路 2 变化。一个周期中二极管导通一次， 教学过程 电路组成 在单相半波整流电路上加装起滤波作用的电容元件，就构成电容滤波电路，如图 5—14 u2 2U 2 u2 C充电时波形 C放电时波形 0 V1 V3 t1 四V止 t2 C放电 V2 V4 t3 通 t 通 a 电路图 图—15 单相桥式整流电容滤波 b 负载电压波形 t0 ~ t1 期间， V1、V3 导通和 C 充电，充电电路 的内阻很小，电容上的电压很快达到电源电压， u L = uC ≈ u2 ； t1 ~ t2 期间，电源正向电压小于电容上电 压，四只二极管 V 都截止和 C 放电，u L = uC 。一个周期中各有二个二极管串联导通一次，二极管导通时， 电路原理（以忽略电源内阻和二极管压降来分析） C 充电、二极管截止时 C 放电，周而复始。由于二极管的滤波作用和全波整流（实际是电容在二极管截止 时的供电作用）负载电压脉动比半波整流电容滤波更小。 3. 电容滤波电路特点 电容滤波电路特点 ①二极管通过的电流有电容充电电流和负载中电流，特别是因为电路中的充电电阻很小，浪涌电流很 ， 故二极管的平均电流参数应留有足够的裕量； 大 I F 可达 I L 的 5~7 倍左右） 这对二极管造成很大的冲击， （ ②电容充电电压曲线按 uC = U 2 m e ④适用于负载电流较小的场合； ⑤外特性差：在一定电容下，负载增大时（即电阻 RL 变小时） ，滤波效果变差。 3.有关参数计算 有关有关参数计算见表 5—7 单相整流电容滤波电路电压、 表 5—7 单相整流电容滤波电路电压、电流估算公式 输入电流电压 （有效值） 输出电压 U L 开路时电压 带负载时电压 （估算） 整流器件上电压、电流 最大反向电压 通过的电流 t RL C 函数变化， RL C 越大，电容充电电压曲线越平直； ③半波整流电容滤波时二极管承受的最大反向电压较大，即 U Rm ≈ 2U 2 。 整流形式 U Rm IF = IL = IL / 2 半波整流 全波整流 U2 U2 2U 2 2U 2 U2 1.2U 2 ≈ 2 2U 2 = 2U 2 4.电容滤波电路时间常数 4.电容滤波电路时间常数 RL C
的确定 为使电容放电时其电压降低缓慢，达到较好的滤波效果，一般要求 RL ≥ (10 ~ 15 1 ,故 RLC ≥ (1.6 ~ 2.4T ωC 若取 RL C = 2T ，则对于半波整流电容滤波，放电后进入重新充电时电容器极间的电压为： ≈ 0.71U 2 m （式中，取电容放电时间为 t = 2T ） 3 【例 5—5】 在桥式整流电容滤波电路中，若要求输出电压为 6V ,负载电流为 60mA ,试选择合适的 例 uC = U 2 m e ≈ U 2me = U 2me 整流二极管和滤波电容。 解（1）整流二极管的选择 3 t RL C 2T 2×3T 1 3 教学过程 电源变压器二次侧的电压： U 2 = UL = 6 = 5V 1.2 1.2 1 1 流过每只二极管的电流： I F = I L = × 60 = 30mA 2 2 每只二极管承受的最大反向电压： U Rm = (2选择滤波电容 取 RL C = 2T ，得 C = 2U 2 = 2 × 5 ≈ 7.1V 查晶体管手册，选择 2CZ82A 二极管（ I FM = 100mA , U RM = 25V ） 2T = 2 × 0.02 = 0.0004 F = 400μ F RL 6 / 0.06 考虑预留一定的误差余量，故选择 500 μ F /15V 的电解电容。 【课堂小结 课堂小结】 课堂小结 1. 硅整流堆的主要参数 （1）额定反向峰值电压 U RM ； （2）正向平均整流电流 I F(AV 。 2. 在整流电路的基础上，加装起滤波作用的电容元件，就构成电容滤波电路。有关参数如表 5—7 输入电流电压 （有效值） 输出电压 U L 开路时电压 带负载时电压 （估算） 整流器件上电压、电流 最大反向电压 通过的电流 整流形式 U Rm ≈ 2 2U 2 = 2U 2 IF = IL = IL / 2 半波整流 全波整流 U2 U2 2U 2 2U 2 U2 1.2U 2 【布置作业 布置作业】 布置作业 《习题册》§5—2（硅堆参数、检测） 、§5—3（半波整流电容滤波、全波整流电容滤波） 4 1
