課題四單相橋式整流濾波電路的安裝與調(diào)試

1、課題四 單相橋式整流濾波電路的安裝與調(diào)試任務(wù)分析1、掌握單相橋式整流濾波電路的工作原理。2、了解單相橋式整流電路的器件選擇。3、會(huì)用Multisim軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真。4、掌握單相橋式整流濾波電路的安裝方法。5、掌握單相橋式整流濾波電路的調(diào)試方法。預(yù)備知識(shí)1、交流電：電路中的電壓（電流）的大小和方向隨時(shí)間進(jìn)行周期性變化的電 壓（電流）稱為交流電，若遵循正弦規(guī)律變化則為正弦交流電。例如：常 用的市電為單相正弦交流電，電壓為 220 Y，頻率為50H乙2、直流電：電路中的電壓（電流）的方向不發(fā)生變化的稱為直流電。例如： 常用的AA干電池電壓為1.5V ;鋰離子充電電池電壓為3.6V。3、整流：將交

2、流電轉(zhuǎn)換為直流電的過程。問題：根據(jù)所學(xué)器件討論什么器件能夠?qū)崿F(xiàn)整流?4、濾波：?jiǎn)蜗嗾麟娐氛骱蟮闹绷麟姙槊}動(dòng)直流電，其中仍包含有較多的 交流成分，為保證電源質(zhì)量需要濾除其中的交流成分，保留直流成分，將 脈動(dòng)變化的直流電變?yōu)槠交闹绷麟姺Q為濾波。問題：根據(jù)所學(xué)器件討論什么器件能夠?qū)崿F(xiàn)濾波？5、單相整流濾波電路：將電網(wǎng)220 丫的單相交流電路進(jìn)行整流、濾波，輸出 平滑的直流電。&常見整流電路：（1）單相半波整流電路(2) 單相全波整流電路VDt2” v2K8(3) 單相橋式整流電路TR廿 1 曲分寳5n珥 1.f1耳H' irLIJh.,AUa)(時(shí)間45分鐘)在整流濾波電路中，

3、單相橋式整流電容濾波電路應(yīng)用最為廣泛，本課題以此 為例。、單相橋式整流濾波電路的工作原理1、單相橋式整流濾波電路原理圖S10/4a+S2UoRl10K Q圖一單相橋式整流濾波電路原理圖2 、電路原理分析(1) 在圖一中，當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2閉合時(shí)，電路為單相橋式整流電路。在變壓器次級(jí)交流電壓U2為正半周時(shí)，即A+B-時(shí)，二極管V2、V3導(dǎo)通，VI、 V4截至。電流流過的路徑是：從 A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)二極管V2、負(fù)載R2,再經(jīng)V3回到 B點(diǎn)。如圖實(shí)線所示。若忽略二極管的正向壓降，可以認(rèn)為 R2上的電壓uo U2。當(dāng)U2為負(fù)半周，即A-B+時(shí)，二極管VI、V4導(dǎo)通，V2、V3截至。電流的通路是 從B點(diǎn)出

4、發(fā)，經(jīng)V4負(fù)載RL V?回到A點(diǎn)。如圖一中虛線所示。若忽略二極管的 正向壓降Uo= -u 2。從圖上看出，無論U2的正、負(fù)半周如何變換，流經(jīng) Rl的電流方向始終不變，即由C-D。四只二極管中對(duì)應(yīng)橋臂上的兩只為一組， 兩組輪流導(dǎo)通。在負(fù)載上，即可得到全波脈沖的直流電壓和電流。因?yàn)檫@種整流 屬于全波整流類型。其波形如圖二所示演示：課堂上用大型示教板演示。接上示波器觀察UCd的波形。如圖單相橋式整流電路在負(fù)載 R_得到的波形是全波脈沖直流電，其中負(fù)載 R_上的 全波直流電壓平均值uo=O.9 u 2(U2為變壓器次級(jí)電壓有效值)而流過的平均電流Il= Uo/Rl實(shí)操演習(xí)：挑選兩名學(xué)生在示教板上演示，

5、并用萬用表(數(shù)字萬用表)進(jìn)行電 壓、電流測(cè)量。(2) 當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合，接上電容C后，電路為單相橋式整流電容濾波 電路。演示：在大型自制的示教板上演示。測(cè)量：讓學(xué)生在示教板上測(cè)量出單相橋式整流電容濾波電路上的電壓和電流的 數(shù)值，并記錄在表一中。表整流電路形式輸入交流電壓整流電路輸出電壓整流器件上電壓和電流負(fù)載開路 時(shí)電壓帶負(fù)載時(shí) 電壓橋式 整流U2V'2 U21.2 u 2最大反向電壓Uk=*' 2 U 2電流1 F=- 1 L2最大反向電壓URm可用示波器估測(cè)(時(shí)間45分鐘)NL公司的(Multism8.0 )EWB (Multisim )軟件仿真在學(xué)校電子實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)的

6、配套電腦中，都安裝有軟件。安排學(xué)生分組上機(jī)進(jìn)行電路仿真，充分利用軟件資料進(jìn)行教學(xué)，能夠激發(fā) 學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)的多媒體化，拓展學(xué)生的視野。1、用投影儀演示仿真過程。2、強(qiáng)調(diào)儀器的選擇和“丄”的位置確定。四單相橋式整流濾波電路的安裝與調(diào)試（時(shí)間8個(gè)學(xué)時(shí)）1、電路器件參數(shù)的選擇（1）根據(jù)負(fù)載參數(shù)選擇變壓器1）變壓器輸出電壓 U 2= u 0/1.22） 變壓器輸出電流i 2 Il因本例中R很大，可以不考慮輸出電流，但為了實(shí)驗(yàn)安全，故選擇容 量為35VA輸出220VY輸出15V、電流2A的通用型變壓器。（2）整流二極管的選擇LRm（ 1.52.5）2 U2URm：二極管最大反向擊穿電壓

7、I M（ 11.5 ） I LI M： 二極管最大正向工作電流（3）濾波電容容量0（ 35）T2Rl注：如果需要精確計(jì)算用公式：C 空44丫：紋波系數(shù)rRLf耐壓U c（ 1 1.52U2若取丫 =7%負(fù)載電流為1A,則C 2200卩F。對(duì)于維修電工，必須學(xué)會(huì)電路元件參數(shù)的選擇，為今后工作中電路維 修時(shí)選擇替換元件做資料儲(chǔ)備。2、工具、儀表及器材（1）工具、儀表SR8示波器、數(shù)字萬用表、常用電子工具（2）器件表二名稱規(guī)格數(shù)量變壓器T2 2 0 V/15V，2A3 5VA1只二極管V 1V 4/ 1N4 0 0 11A ，10 0V4只電解電容C2200uF/3 5V1只電阻器10 K? /0.

8、25W1只熔斷器FU1FU20.5 A0. 5A1只1只萬能實(shí)驗(yàn)板50X50X5每人一塊單刀單擲開關(guān)(可以不用)2只3、電路的安裝基本操作工藝描述：對(duì)照上述器件，選取元件并用萬用表測(cè)判器件。質(zhì)量一清除元器件氧化層并搪錫一連接導(dǎo)線搪錫一對(duì)照電路原理圖在萬能 板上合理布局安裝電路元件焊接電路元件清掃現(xiàn)場(chǎng)。(1) 根據(jù)表二，配齊元器件，并用萬用表檢查元件的性能及好壞。(2) 清除元件的氧化層，并搪錫。(對(duì)已進(jìn)行預(yù)處理的新器件不搪錫)(3) 剝?nèi)ル娫催B線及負(fù)載連接線端的絕緣，清除氯化層均加以搪錫處理。(4) 合理布局電路元器件。(5) 安裝二極管、電解電容并注意極性。(6) 元器件安裝完畢，經(jīng)檢查無誤

9、后，進(jìn)行焊接固定。4、調(diào)試基本調(diào)試步驟：安裝電源 檢查各元器件的焊接質(zhì)量 通電調(diào)試測(cè)量()將變壓器次級(jí)引入萬能線路板上并焊接，變壓器的初級(jí)220V引線端通過密封型保險(xiǎn)絲座和電源插頭線連接。(2) 檢查各元器件有無虛焊、錯(cuò)焊、漏焊及各引線是否正確、有無疏漏和短 路。(3) 接通電源，觀察有無異常情況，將開關(guān) S1 (可用短接線代替)和S2處 在各種狀態(tài)時(shí)，用萬用表測(cè)量輸出、輸入電壓并進(jìn)行記錄。(4) 輸出電壓不正常進(jìn)的故障現(xiàn)象及原因如表三所述：故障現(xiàn)象故障原因輸出電壓不穩(wěn)定檢查電源電壓是否補(bǔ)動(dòng)，輸出電壓應(yīng) 隨輸入電壓上下波動(dòng)。輸出電壓為13.5V左右濾波電容虛焊、開路或損壞。輸出電壓為6.7V左

10、右說明除濾波電容脫焊或損壞外，整流 二極管某個(gè)臂脫焊或開路。輸出電壓為0V變壓器初、次繞組開路，或熔斷器熔 斷，或電源與整流橋未接好。接通電源后，熔絲立即熔斷電源變壓器初次級(jí)繞組已短路，或初 次級(jí)裝反，或整流橋中二極管一個(gè)極 性裝反，或?yàn)V波電路短路，或負(fù)載電 陰短路。此時(shí)應(yīng)立即切斷電源，查明 原因。僅FU1熔斷：故障在變壓器， 若FU1、FU2同時(shí)熔斷，故障在二次側(cè) 部分，重點(diǎn)檢查二極管及輸出有無短 路情況。(5) 示范操作：安排實(shí)習(xí)，先仿真，再實(shí)操。(6) 檢查學(xué)生元器件測(cè)量、安裝、焊接的過程，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。(7) 電路調(diào)試要在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，先自檢、互檢、老師檢查后再通電, 確保安全

11、。思考題：A. 一個(gè)二極管反相可能出現(xiàn)什么問題？B. 一個(gè)二級(jí)管開路可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？C. 電解電容接反可能會(huì)出現(xiàn)什么問題？五、課題考核1訓(xùn)練考核內(nèi)容：組裝單相橋式整流電容濾波電路并進(jìn)行調(diào)試。電路如 圖三所示圖三圖三是在圖一的基礎(chǔ)上增加了 R和C2構(gòu)成n型濾波電路，使輸出紋波更小。2、工具、儀表、儀器及器材。(1) 工具及儀器、儀表：示波器、萬用表、常用電子工具(2)器材：T : 220 勺15 -35VAC1： 1000 卩 F/35VC2： 1000卩 F/35VV廠V4: IN40014只R:51?/1WRl： 1K?/0.25WFU仁 0.5A/250V 1只FU2： 0.05A1只萬

12、能板 5X 50X 50 mm一塊3、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)序 號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)配分扣分得分1電 路 安 裝接線接線不正確，每處扣20分35布局布局不合理扣510分10排列排列不整齊扣35分5焊點(diǎn)(1) 焊點(diǎn)粗糙扣510分(2) 虛焊、漏焊、錯(cuò)焊每處扣1015分202調(diào)試電壓(1) 測(cè)量電源電壓量程置錯(cuò) 扣10分(2) 測(cè)量直流電壓量程置錯(cuò) 扣10分203安全文明生產(chǎn)每一項(xiàng)不合格扣4分104時(shí)間2h(不許超時(shí))每超10分鐘扣5分(總分中扣)合計(jì)教師簽名：年 月曰4 、考核步驟(1) 準(zhǔn)備好常用的電子工具。(2) 根據(jù)器件要求，準(zhǔn)備好相應(yīng)的元器件。(3) 合理布局電路元件，并進(jìn)行插接。(4) 按照五步焊接法進(jìn)行焊接。(5) 經(jīng)學(xué)生五檢、老師復(fù)檢后，通電進(jìn)行調(diào)試，用萬用表測(cè)量出輸入、輸 出電壓并記錄。提示：1、二極管和電阻采用臥式安裝。2、焊接元件時(shí)，可利用鑷子捏住元件引腳，這樣既方便焊接又有利于散 熱。3、萬能板上焊盤氧化后，要處理好再焊接。4、不可出現(xiàn)虛焊