廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案首頁(yè)2022/2023學(xué)年第二學(xué)期順序號(hào)：（4）主講教師職稱教授系、部教學(xué)團(tuán)隊(duì)智能制造學(xué)院電子教學(xué)團(tuán)隊(duì)課程名稱電子應(yīng)用技術(shù)本教案授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)本次課標(biāo)題項(xiàng)目名稱項(xiàng)目2直流穩(wěn)壓電源的制作知識(shí)鏈接整流濾波電路授課班級(jí)及時(shí)間機(jī)電22312023年3月24日機(jī)電22322023年3月24日教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能分析整流濾波電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及參數(shù)的計(jì)算。2.會(huì)選擇整流濾波電路中元件。3.能正確使用集成穩(wěn)壓器。知識(shí)目標(biāo)1．了解直流穩(wěn)壓電源的組成。2.掌握單相橋式整流濾波電路的工作原理及參數(shù)。3.集成穩(wěn)壓器的型號(hào)識(shí)別。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力、組織協(xié)調(diào)能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力。教學(xué)主要內(nèi)容1．直流穩(wěn)壓電源的組成。2．單相橋式整流電路的工作原理及參數(shù)。3.整流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及參數(shù)的計(jì)算。4.各種電路中元件的選擇。5.集成穩(wěn)壓器的型號(hào)識(shí)別。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握集成穩(wěn)壓器的正確使用難點(diǎn)：橋式整流電路的參數(shù)計(jì)算，整流管的選擇。作業(yè)P55題2.3【教學(xué)過(guò)程和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)】【新課導(dǎo)入】（師生互動(dòng)5分鐘）問(wèn)題引入：如何將交流電變換成直流電？在實(shí)際應(yīng)用的電源中，除了廣泛使用的交流電外，直流電源也是在許多場(chǎng)合都需要使用的電源，尤其是在各種電子電路和自動(dòng)控制裝置中，更是需要穩(wěn)定性非常高的直流電源。雖然在某些情況利用直流發(fā)電機(jī)或化學(xué)電池作為直流電源，但是在大多情況下，廣泛采用半導(dǎo)體直流電源。利用它就能將220v的交流電變換成直流電。直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流電路、濾波器電路和穩(wěn)壓電路構(gòu)成。如圖1所示其原理就是通過(guò)變壓器將電網(wǎng)上的交流電壓u1變換成整流所需的交流電壓u2；而u2經(jīng)過(guò)整流電路則變成單向的脈動(dòng)電壓UL1。UL1則經(jīng)過(guò)濾波電路除去大部分脈動(dòng)成分得到較為恒定的直流電壓UL2；此時(shí)的UL2還會(huì)受到電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載及溫度變化等因素的影響，所以讓UL2經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路的穩(wěn)定就可以獲得穩(wěn)定輸出的直流電壓UL。在這種小功率半導(dǎo)體直流穩(wěn)壓電源的實(shí)際應(yīng)用中，一般根據(jù)使用的對(duì)象來(lái)組成電路，對(duì)于直流輸出電壓平滑穩(wěn)度要求不高的對(duì)象（如電動(dòng)機(jī)、電燈等），不須用濾波和穩(wěn)壓電路；對(duì)于要求一般的對(duì)象（如一般的電子線路），則要在整流電路后面加濾波電路，對(duì)于要求較高的對(duì)象（如許多自動(dòng)控制裝置和一些要求較高的電子檢測(cè)電路），則需要濾波電路后再加穩(wěn)壓電路。整流電路就是由二極管按一定的連接方式組成的電路，利用它單向?qū)щ娦酝ㄟ^(guò)該電路將交流電換成單向脈動(dòng)直流電。[講授新課]一、單相橋式整流電路（一）電路構(gòu)成及工作原理單相橋式整流電路由4個(gè)二極管VD，一個(gè)單相變壓器Tr和負(fù)載電阻RL組成。如圖2所示。變壓器副邊電壓u2為正弦交流電，u2=U2Sinωt在交流電壓u2的正半周，a正、b負(fù)二極管VD1，VD3加正向電壓導(dǎo)通，VD2、VD4加反向電壓截止，產(chǎn)生電流由a→VD1→RL→VD2→b形成通路。在u2的負(fù)半周，a負(fù)、b正，二極管VD2，VD4加正向電壓導(dǎo)通，VD1，VD3加反向電壓截止。產(chǎn)生的電流由b→VD2→RL→VD4→a形成通路。uL=-u2=-U2Sinωt（二）負(fù)載的平均電壓、電流及整流管主要參數(shù)負(fù)載上所得到的單向脈動(dòng)直流電壓的平均值為：UL=0.9U2通過(guò)負(fù)載的平均電流為：通過(guò)二極管的平均電流為：每個(gè)二極管所承受的最大反向工作電壓為：在實(shí)際電路制作中，選擇二極管同樣要求。URM≥UDM=，IF≥0.45由于橋式整流具有波形較好，平均電壓高，二極管反向電壓低及變壓器利用率高的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中整流電路大都使用橋式整流電路，目前市面上已有各種規(guī)格的橋式整流電路成品硅橋式整流器，又稱硅橋堆。如圖1-22所示。它是將四只二極管集成在同一硅片上。國(guó)產(chǎn)硅橋堆電流為5mA到10A。耐壓為25到1000v。討論：如果橋式整流電路中的某一二極管斷開(kāi)，則輸出電壓為多大？二、橋式整流電容濾波電路1．輸出電壓平均值：2．濾波電容的選擇①電容量：乘積大的濾波效果好通常：≥(3～5)其中為交流電源的周期，因，故②耐壓：例：國(guó)產(chǎn)44cm電視機(jī)穩(wěn)壓電源采用橋式整流電容濾波電路，需要輸出直流電壓為20V直流電流為1.2A。請(qǐng)選擇濾波電容和整流二極管。分析：已知：，解：①先求及：≈：②選電容器≥(3～5)≈≈③選整流二極管3．若將4個(gè)整流管的極性交換，情況如何？（請(qǐng)同學(xué)們自行畫(huà)出電路，自己分析）三、集成穩(wěn)壓器（講授知識(shí)點(diǎn)）隨著集成電路的發(fā)展，在穩(wěn)壓電源中已廣泛的使用集成穩(wěn)壓電路，它具有體積小，重量輕，接線簡(jiǎn)單方便，成本低，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已逐漸代替分立元器件組成的穩(wěn)壓電路。目前生產(chǎn)的集成穩(wěn)壓器種類很多，有三端集成穩(wěn)壓器，五端集成穩(wěn)壓器，以及多端集成穩(wěn)壓器，目前廣泛使用的是三端集成穩(wěn)壓器。1．固定式三端集成穩(wěn)壓器CW78××CW79××CW—表示集成穩(wěn)壓器78—表示正電源79—表示負(fù)電源××——最后兩位數(shù)表示輸出電壓值此外，若在78與××之間加有字母，則表示最大輸出電流。如：CW78L12表示最大輸出電流只有CW78M12表示最大輸出電流只有CW7812表示最大輸出電流只有【教學(xué)小結(jié)】（5分鐘）整流電路可以將交流電變成脈動(dòng)的直流電，這種脈動(dòng)直流電壓可用來(lái)做充電器，或者作小容量直流電動(dòng)機(jī)電磁鐵的直流電源。在工業(yè)上可用于電解和電鍍。但對(duì)于電子設(shè)備所需要的直流電，由于脈動(dòng)電壓中含有交流成分，將對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，如音響中出現(xiàn)交流噪聲，電視機(jī)產(chǎn)生圖像扭曲。因此需要在整流電路之后加入濾波電路，使輸出電壓中的交流成分進(jìn)一步減小，輸出電壓更加平滑，濾波電路利用電容或電感對(duì)交流成分呈現(xiàn)不同的阻抗而實(shí)現(xiàn)。討論：半波整流電路與橋式整流電路的參數(shù)比較?！静贾米鳂I(yè)】P55題2.31.22橋式整流電容濾波電路如圖1.39所示。已知：U2=10V，試分析：a.輸出電壓的極性為。b.輸出電壓U。=。c.整流管承受的最高反向電壓URM=