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§2.5 整流、滤波电路及测试
知识目的
1．复习单相半波整流电路、单向桥式整流电路的工作原理。
2．观测单相半波整流电路、单向桥式整流电路的输入、输出波形。
3．观测不同滤波器的滤波效果，测量有滤波器之后的输出电压。
技能目标
掌握整流、滤波电路的测试及电路连接方法，学会电源故障电路的一般分析方法。
一、 实验基本原理
利用二极管的单向导电性，可以通过整流电路将交流电变成单向脉动的直流电压。单相整流电路一般分为单相半波、单相全波和单向桥式整流电路。在单相半波整流电路中，负载电阻上的电压平均值U0与变压器副边电压有效值U2的关系是
U0=0.45 U2
单相全波和单相桥式整流电路输出电压的平均值U0与变压器副边电压有效值U2的关系是
U0=0.90 U2
但实际上由于整流电路具有内阻，U0常常小于上述表达式，且负载电流愈大其值愈小。
通过二极管整流，负载上得到了单方向脉动变化的电压，这个电压仍包含有很多的交流成分。这些交流成分在理论上可以通过傅立叶变换后的常数项的大小得知，实际上可直接用晶体管毫伏表测试而定性地得知其大小。为了滤掉直流电中的交流成分，可以在负载和整流电路之间加入滤波电路。
简单的滤波电路是利用储存能量的电容或电感实现的。电容有“隔直流、通交流”的作用，电容两端的电压不能突变，故可以把电容并联于负载两端起到稳定负载两端电压的作用，这就是电容滤波器。它是在信号的一段时间内储存能量，另一段时间内释放能量。此时电容的作用相当于在江河上修建的水库，在雨季储水，在旱季调水，在下游总体上起到江河水量平稳的作用，以防止下游出现江河泛滥和缺水断流的极端现象。电感有“阻交流、通直流”的作用，电感中的电流不能突变，故可以把电感串联在负载电路中直到稳定负载中电流的作用，这就是电感滤波器。跟电容滤波器一样，在信号的一段时间内储存能量，另一段时间内释放能量，总体上使负载中流过的电流基本上保持平稳。不同之处无非是电容和电感分别是以电场能和磁场能的形式储存能量和释放能量而已。当然，也可同时把电容和电感接入电路中（电容并入负载两端，电感串入负载电路中），这就构成了复式滤波器。如Γ型滤波器、 型LC滤波器。由于电感线圈体积大而笨重，成本又高，所以在要求不高且希望成本较低的电路中一般采用电容滤波器。但有时用一个电容仍然起不到预期的滤波效果，就采用由两个电容构成的 型RC滤波电路。
二、 实验内容和技术要求
仪器和设备：1. 示波器1台；2. 万用表1只；3. 单相调压器。
元器件：整流二极管4个、电容3个、电阻2个。
2．实验电路选择
单相半波整流电路（无电容滤波）如图2-5-1所示。
单相全波整流电路（无电容滤波）如图2-5-2所示。
单相桥式整流电路（无电容滤波）如图2-5-3所示。
单相半波整流电容滤波电路如图2-5-4所示。
单相全波整流电容滤波电路如图2-5-5所示。
单相桥式整流电容滤波电路如图2-5-6所示。
单相桥式整流 型RC滤波电路如图2-5-7所示。
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