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。电容器的耐压值一般取
的1．5倍。
表5-3中列出带有滤波器的整流电路中各电压的关系。
表一、
输出电流2A左右1A左右0.5-1A左
右
0.1-0.5A100-50mA50mA以下
滤波电容4000u2000u1000u500u200u-500u200u 表二、
输入交流电压（有效值）负载开路时的
输出电压
带负载时的
输出电压
每管承受的最
大反向电压
半波整流全波整流桥式整流
E2
E2+E2
E2
约0.6E2
约1.2E2
约1.2E2
采用电容滤波的整流电路，输出电压随时出电流变化较大，这对于变化负载（如乙类推挽电路）来说是很不利的。
二、电感滤波
利用电感对交流阻抗大而对直流阻抗小的特点，可以用带铁芯的线圈做成滤波器。电磁滤波输出电压较低，相對输出电压波动小，随负载变化也很小，适用于负载电流较大的场合。
三、复式滤波器。
把电容按在负载并联支路，把电感或电阻接在串联支路，可以组成复式滤波器，达到更佳的滤波效果口这种电路的形状很象字母π，所以又叫π型滤波器。图5－12所示是由电磁与电容组成的LC滤波器，其滤波效能很高，几乎没有直流电压损失，适用于负载电流较大、要求纹波很小的场合。但是，这种滤波器由于电感体积和重量大（高频时可减小），比较笨重，成本也较高，一般情况下使用得不多。
由电阻与电容组成的RC滤波器示于图5－13中。这种复式滤波器结构简单，能兼起降压、限流作用，滤波效能也较高，是最后用的一种滤波器。上述两种复式滤波器，由于接有电容，带负载能力都较差.
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。 六、实验总结 通过本次实验，我们深入了解了整流滤波与稳压电路的原理和应用。在整流滤波电路中，电容滤波能有效减小输出波形的纹波，使输出电压更加稳定。而稳压电路则能在输入电压变化时，保持输出电压的稳定性。通过实际操作，我们
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。
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。
实验2.5 整流、滤波与稳压电路 一、实验目的 1、掌握单相半波、全波、桥式整流电路的工作原理及测量方法。 2、观察了解电容滤波作用及测量方法。 3、了解稳压二极管的稳压作用。 二、实验原理 整流是把交流电变成单向脉动直流电的过程，整流的基本器件是整流二极管。利用其单向导电性即可把交流电转换成直流电。半波整流和桥式整流电路分别如 图2.5.1和图2.5.2所示。 在图2.5.1中，经过半波整流后负载上得的直流电压为(K打开时) U L =0.45U 2 (其中U 2 为副边电压的有效值)。 在图2.5.2中，经过桥式整流后负载（R + R L ）上的得到的直流电压为（K 1 、 K 2同时打开时）U 34 =0.9U 2 。 在图2.5.2中，滤波作用则是降低输出电压中的脉动成分，得到较为理想的 直流电源，常用的滤波电路有C型、π型和T型。对于桥式整流C型滤波（合上 开关K 1），结构简单，其输出电压为 U 34 ≈1.2U 2 。 R L 220V 图9-1 220V 图9-2 R L 1K ③④⑤ ⑥ U L 图2.5.1 半波整流电路图图2.5.2 桥式整流电路图 141
在图2.5.1中，半波整流C型滤波（合上开关K）其输出电压 U L U 2 。 经电容滤波后,输出电压的纹波减小,直流分量得到提高。 在图2.5.2中R为限流电阻，其作用是通过调节自身的压降来保持输出电压的基本不变。Dw为稳压二极管，它是利用其反向击穿的伏安特性来实现稳压的（可 参考教材中有关内容）。若合上K 1、K 2 时，U L =U Z (U Z 为稳压二极管的稳压值)。 三、实验设备 1、模拟电路实验箱一套 2、示波器一台 3、数字万用表一块 四、实验任务及步骤 按表2.5.1所规定的顺序及内容，用万用表电压档（AC或DC）测量有关电压，并用双踪示波器观察有关波形，按实验电路图2.5.2连线。 142
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：
20种滤波、放大、稳压、振荡、整流 模拟电路设计原理及作用图文并茂 一、前言 对模拟电路的掌握分为三个层次。 初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。 只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。 中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法； A、定性分析电路信号的流向，相位变化； B、定性分析信号波形的变化过程； C、定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。 有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。 高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业：电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 二、桥式整流电路 1、二极管的单向导电性： A、伏安特性曲线： B、理想开关模型和恒压降模型： 2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形： 3、计算：Vo,Io,二极管反向电压。 三、电源滤波器
1、电源滤波的过程分析：波形形成过程： 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。 四、信号滤波器 1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的区别和相同点： 2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。 3、画出通频带曲线。计算谐振频率。 五、微分和积分电路
实验三 整流、滤波和稳压电路 一、实验目的 1、学会用示波器观察半波整流电路，全波整流电路的整流作用，及滤波电路的滤波作用和效果。 2、学会测量半波整流电路，会波整流电路输入电压值与输出电压值的方法。 二、实验器材 示波器一台，可调交流电压源一台，万用表一只，直流毫安表一只，整流二极管四只，电阻和电容。 三、实验原理 单相半波整流电路，单相桥式整流电路及滤波和稳压电路的原理，参看教材第五章。 四、实验内容及步骤 一）、半波整流电路的测量与观察。 1、按线路图1接好电路，将RW 调至最大。 2、置可调交流电压源电压~10V 左右。 3、将输入电压和输出电压分别接到示波器 输入端CH1和CH2上。 4、接通电源，在示波器上观察到输入和输出电压 波形，调节垂直偏转因数。使波形高度适宜， 便于观察。 5、用万用表测出输入电压（交流档）Ui= 测出输出电压平均值（直流档）Uo= 6、将输入电压和输出电压的波形画在图上。
二）、观察滤波电路的滤波作用。 在图1的A 、B 两点间分别接入电容C1=1μF ， C2=10μF ，C3=47μF ，（注意电容的接法）。 测量接入电容后的输出电压平均值U01= V U02= V U03= V 并将输出电压波形画在图上。 三）、单相桥式整流电路的测量与观察。 1、按图2接电路，并将输出端电压接到示波器CH2上，（输入交流电压源电压不要接到示波器上）。 2、调正输入交流电压源电压~10V 左右，测出输入 交流电压有效值Ui= V ，测出输出电压平均值（直流档）Uo= V 。 3、将输出电压的波形画在图上。 4、按图3接好电路，并在示波器上观察输出电压波形，同时用万用表测出输出电压平均值Uo= V 。 5、调节RW ，观察输出电压大小如何变化？ 图 3 图2
整流、滤波和稳压电路 第一节整流电路 电力网供给用户的是交流 电，而各类无线电装置需要用直 流电。整流，确实是把交流电变 成直流电的进程。利用具有单向 导电特性的器件，能够把方向和 大小交变的电流变换为直流电。下 面介绍利用晶体二极管组成的各类 整流电路。 一、半波整流电路 图5-一、是一种最简单的整流 电路。它由电源变压器B、整流二 极管D和负载电阻R fz，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D再把交流电变换为脉动直流电。 下面从图5-2的波形图上看着二极管是如何整流的。 变压器砍级电压e2，是一个方向和大小都随时刻转变的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在0～K时刻内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。现在二极管经受正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻R fz上，在π～
2π时刻内，e2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D经受反向电压，不导通，R fz，上无电压。在π～2π时刻内，重复0～π时刻的进程，而在3π～4π时刻内，又重复π～2π时刻的进程…如此反复下去，交流电的 负半周就被"削"掉了，只有正半周通过 R fz，在R fz上取得了一个单一右向 （上正下负）的电压，如图5-2（b）所示， 达到了整流的目的，可是，负载电压U sc。 和负载电流的大小还随时刻而转变，因此， 通常称它为脉动直流。 这种除去半周、图下半周的整流方式，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"捐躯"一半交流为代价而换取整流成效的，电流畅用率很低（计算说明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压U sc =）因此经常使用在高电压、小电流的场合，而在一样无线电装置中很少采纳。 二、全波整流电路 若是把整流电路的结构作一些调整，能够取得一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是全波整流电路的电原理图。 全波整流电路，能够看做是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a、e2b，组成e2a、D一、R fz与e2b、D2、R fz，两个通电回路。 全波整流电路的工作原理，可用图5-4 所示的波形图说明。在0～π间内，e2a对Dl为正向电压，D1导通，在R fz上取得上正下负的电压；e2b对D2为反向电压，D2不导通（见图5-4（b）。在π-2π时刻内，e2b对D2为正
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。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=0.9U 2。 3. 滤波电路 滤波电路是利用电容和电感对直流分量和交流分量呈现不同电抗的特点，可以滤除整流电路输出电压的交流成分，保留其直流成分，使其变成比较平滑的电压波形。常用的滤波电路有：电容滤波、电感滤波和π型滤波。 电容滤波电路简单，滤波效果好，是一种应用最多的滤波电路。其电路结构就是在整流 电路的输出端与负载电阻并联一个足够大的电容器，当滤波电容的容量越大，电容放电的时间常数越大，输出电压的平均越高。选择合适的电容滤波时（L (3~5) 2 T R C ），其输出电压平均值与变压器付边电压有效值之间的关系近似为： 单相半波整流电容滤波：U 0=U 2， 单相全波整流电容滤波：U 0=1.2U 2 空载时O 2U 2U 。 桥式整流电容滤波电路如图10.4（a ）所示，其输出电压波形如图10.4（b ）所示。 t u 图10.2 单相半波整流电路 3π u 2 2U 2 ωt 0 π 2π （b ） u o 3π 2U 2 ωt π 2π u 1 +r u 2 u o R L （a ） -图10.3 单相桥式整流电路 D 1 D 4 D 2（a ） D 3 u o R L u 2 u 1 +-3π u 2 2U 2 ωt 0 π 2π （b ） u o 3π 2U ωt 0 π 2π
实验十四整流滤波电路和集成稳压器实验十四 一、实验目的 1、了解整流、滤波电路的工作原理; 2、掌握集成稳压器的性能和使用方法; 3、熟悉降压式开关稳压器的工作原理及性能特点; 4、掌握单片机集成稳压器LM2576系列的使用方法和设计原则; 5、掌握 LM2576XILIE构成开关式稳压电源的测试方法及相关波形分析。二、实验原理直流稳压电源的结构框图: 市电变压整流滤波稳压直流输出 1、变压与整形电路 常用整流电路如下图: 分别为:半波整流、全波整流、桥式整流 目前最常用c图电路，输出Vo的波形与全波整流相同。 2、滤波电路: 电容滤波在小功率电路中应用相当广泛。电容滤波电路及输出电压波形如下: 由于电容放电时间常数=RC，所依附在两端输出电压Vo2的脉动情况比接入电容前明显改善，且平均直接成分也有所提高。 显然，RC越大，直流V越大，波形越稳定。 03
4、三端集成稳压器的使用: 根据产品手册，查到其有关参数，再配上适当尺寸的新照片，就可以按需要结成各种稳压电路，满足不同需求。 三、实验仪器 1、直流稳压电源 1台 2、任意波信号发生器 1台 3、数字万用表 1台 4、电子技术综合实验箱 1台 5、数字示波器 1台 四、实验内容 桥式整流电路: (1)按图2(c)在试验箱搭接电路实验电路。取RLI=10Ω/5w。注意:此时实验箱上的地端不能和电路中的公共端相连～～～ (2)用示波器观察Vo2，画出波形。测出变压器次级电压有效值V2和Vo2中 ~~,VV2V02d02包含的基波和谐波电压的有效值，而基波分量的幅值，用用数字万 V02用表DCV档测量整流输出平均直流电压，并计算出脉动系数S1，填入下表，与理论值比较。 ~V2 Vd S1 Vo2波形 V V0202 电容滤波电路: 按图4搭接电路，用示波器观察输出波形，将测量值填入表2画出波形图。 负载、滤波电容选~ VV V波形 030303择 Rl=10Ω、C=1000 μF Rl??，C=1000μF
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9-1 3.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 - +-+
项目六：整流、滤波及稳压电路的思考练习与知识评价参考答案 〖思考练习〗 6.1认识单相半波整流电路 1、负半周工作，输出负电压。 2、相同。 6.2认识桥式整流电路 (1)Uo=1.2U2则U2=75V (2) IVD =1A U Rm≥141.4V 6.3．认识电容滤波电路 (1) Uo=1.2U2则U2=10V （2）耐压为28V ,容量为400UF 6.4认识电感滤波电路 1、使交流成分更加减少，输出直流电更平滑。 2、电感是利用“通直隔交”，电容是利用“通交隔直”进行滤波。 6.5认识LC型滤波电路 Uo=1.2U2=1.2U2 则U2=14.4V 6．6 π型LC滤波电路 优点：滤波效果较好缺点：体积大，成本高。 7.3基本稳压电路 答：当电网电压降低时，输出电压U0下降时，稳压管两端电压V Z会下降，反向电流I Z 减少，导致通过限流电阻R的电流I R减少，R端电压U R下降，根据U O=U I-U R的关系，可知U0下降受限制。其过程可用符号表示为：U0↓→V Z↓→I Z↓→I R↓→U R↓→U0↑ I R=33.3MA , R L=22.2MA I Z=11.1MA 7.4三端集成稳压器
〖技术知识〗 一、真空题： 1、将 交流电 变换成 直流电 的过程称为整流。 2、 半波整流 是指输出电流的波形只有输入的交流电压波形的一半。 3、常见的整流电路可分为 半波整流 与 桥式整流 两种。 4、把 脉动 直流电变换成比较平滑的直流电的过程称为 滤波 。 5、常用的滤波电路有 电容滤波 、 电感滤波 。 6、采用电容滤波时，电容必须与负载 并联 。 7、直流稳压电源是用于当 输入电压 变化时，能保持 输出 电压基本稳定的直流电源。 8、在稳压管稳压电路中，稳压管必须与负载电阻 并联 。 9、三端固定式稳压器三个端分别是 输入 端、 接地 端和 输出 端。 10、三端固定稳压器W7805是指输出电压为 正5伏，W7906是指输出电压为 负6 伏。 二、选择题： 1、单相半波整流电路中，如果电源变压器次级感应电压为10伏，则负载电压平均值是（ B ）伏。 A 10 B 4.5 C 9 D 5 2、在整流电路中起到整流作用的元件是 C 。 A 电容 B 电阻 C 二极管 D 三极管 3、在电源变压器次级电压相同的情况下，桥式整流电路输出的电压只有半波整流电路的（ A ）倍。 A 2 B 0.45 C 0.5 D 3 4、在单相桥式整流电路中，如果电源变压器二次侧电压为10V ，则负载电压为 B 伏。 A 4.5 B 9 C 8 D 10 5、稳压二极管工作在 B 偏置状态。 A 正 B 反 C 正和反 D 导通 6、W78XX 系列集成稳压器为 B 输出。 A 负电压 B 正电压 C 负和正电压 D 无 三、分析计算题 在如图所示的桥式整流电容滤波电路中，202=U V ，40L =R Ω，1000=C μF ，试问：
137 图3.13.1 LM7812典型应用电路 实验3.13 整流、滤波、稳压电路 一、实验目的 （1）熟悉直流稳压电源的组成及各部分电路（整流、滤波、稳压）的工作原理。 （2）掌握直流稳压电源的主要性能指标的测量方法。 二、实验设备及材料 万用表、双踪示波器、交流毫伏表、交流调压器、线绕可变电阻器、实验电路板。 三、实验原理 1、直流稳压电源的组成 直流稳压电源的组成包括电源变压器、整流、滤波和稳压四个部分。 电源变压器把220V 交流电变换为整流所需的合适的交流电压。整流电路利用二极管的单向导电性，将交流电压变成单向的脉动电压。滤波电路利用电容、电感等储能元件，减少整流输出电压中的脉动成分。稳压电路实现输出电压的稳定。 常用整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流三种。经过半波整流后的直流电压约为：0.45U 2，经过全波或桥式整流后的直流电压约为：0.90U 2（U 2为电源变压器副边电压的有效值，下同）。 常用的滤波电路有C 型、RC 或LC 倒Γ型和П型滤波电路。结构最简单的是C 型滤波电路，在整流电路后加上滤波电容组成。滤波电容的选择要满足R L C ≥（3~5）T /2，此时输出纹波电压峰峰值U rp-p ≈I L T /2C ，其中：T 为输入交流电周期；R L 为负载电阻；I L 为负载电流。一般情况下，全波整流电容滤波电路输出电压约为（1.1~1.2）U 2。 稳压电路可采用分立元件或集成稳压器。集成稳压器输出电压有固定与可调之分。固定电压输出稳压器常见的有：LM78××（CW78××）系列正电压输出三端稳压集成块和LM79××（CW79××）系列负电压输出三端稳压集成块。可调式三端集成稳压器常见的有：LM317（CW317）系列正电压输出稳压集成块和LM337（CW337）系列负电压输出稳压集成块。 本实验采用固定三端稳压集成块LM7812，输出电压12V ，输出电流0.1~1.5A （TO-220封装），稳压系数为0.005% ~ 0.2%，纹波抑制比为56 ~ 68dB ，输入电压为14.5~ 40V 。三个端子分别为①输入端IN 、②接地端COM 和③输出端OUT 。典型应用电路如图3.13.1所示。图中C i 可防止由于输入引线较长带来的电感效应而产生的自激。C o 用来减小由于负载电流的瞬间变化而引起的高频干扰。C 2为较大容量的电解电容，用来进一步减小输出脉动和低频干扰。 2、直流稳压电源的主要性能参数及其含义 （1）输出电压U o 和输出电压调节范围U omin ~U omax （2）最大输出电流I omax
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。这个电路实质上是将两个半波整流电路组合到一起。在0～π期间B1次级上端为正下端为负，D1正向导通，电源电压加到R1上，R1两端的电压上端为正下端为负，其波形如图2-3-7（b）所示，其电流流向如图2-3-8所示；在π～2π期间B1次级上端为负下端为正，D2正向导通，电源电压加到R1上，R1两端的电压还是上端为正下端为负，其波形如图2-3-7（c）所示，其电流流向如图2-3-9所示。在2π～3π、3π～4π等后续周期中重复上述过程，这样电源正负两个半周的电压经过D1、D2整流后分别加到R1两端，R1上得到的电压总是上正下负，其波形如图2-3-7（d）所示。
整流滤波与并联稳压电路实验报告 一、实验目的 本实验的主要目的是掌握整流滤波电路和并联稳压电路的基本原理，了解它们在实际应用中的作用和优缺点，并通过实验验证理论知识。 二、实验原理 1. 整流滤波电路 整流滤波电路是将交流信号转化为直流信号的一种电路。其基本原理是利用二极管的单向导通特性，将交流信号中的负半周全部削去，只保留正半周，形成了一个具有脉动直流成分的信号。接下来通过使用电容器对这个脉动直流进行平滑处理，使得输出信号更加稳定。 2. 并联稳压电路 并联稳压电路是一种常见的稳压方式。其基本原理是在输出端并联一个稳压二极管，当输出端电压过高时，稳压二极管就会导通，将多余的电压分担到自身上；当输出端电压过低时，稳压二极管不导通，则整个输出端所承受的负载电阻就会增大，从而使得输出端电压回到正常值。 三、实验器材 1. 交流变压器
2. 整流滤波电路实验箱 3. 并联稳压电路实验箱 4. 示波器、万用表等 四、实验过程与结果分析 1. 整流滤波电路实验 （1）将交流变压器的输出端接入整流滤波电路实验箱中，选择所需的交流电压。 （2）将示波器接入整流滤波电路的输出端口，调节示波器的时间基准和垂直增益，观察输出信号的形态和幅值。 （3）依次更换不同容量的电容，观察输出信号的变化，并记录下各个容量下输出信号的峰值、平均值和纹波系数。 （4）根据记录数据绘制出不同容量下的输出信号曲线图，并分析各个参数之间的关系。 2. 并联稳压电路实验 （1）将交流变压器接入并联稳压电路实验箱中，选择所需的交流电压。（2）将示波器接入并联稳压电路的输出端口，调节示波器的时间基准和垂直增益，观察输出信号的形态和幅值。 （3）依次更换不同规格和型号的稳压二极管，观察输出信号的变化，并记录下各个参数。 （4）根据记录数据绘制出不同稳压二极管下的输出信号曲线图，并分析各个参数之间的关系。