桥式整流电路

一、   实验目的

1．学习如何用二极管桥式整流电路将交流电路转换为直流电。

2．比较桥式整流电路的输入和输出电压波形。

3．用桥式整流电路输出电压峰值V_p计算直输出直流电压平均值V_dc,，并比较计算值与测量值。

4．测定桥式整流电路直流输出电压的脉动频率。

5．测量桥式整流电路中每个二极管两端的反向峰值电压。

二、实验设备

20：1降压变压器                                        1个

IN4001二极管                                           4个

220V交流电源                                           1个

100Ω电阻                                             1个

双踪示波器                                             1台

万用表                                                 1个

三、实验原理

全波桥式整流器直流输出电压平均值V_dc可用两倍输出峰值电压2V_P除以π来计算，近似等于变压器一次电压有效值V₂的0.9倍

V_dc=2V_p/π≈0.9V₂

桥式整流输出电压的脉动频率ƒ₀为交流电源频率ƒ (=50Hz)的两倍，也等于交流电源周期T倒数的两倍，即

f=2f=2/T

若变压器的变化变比为n(=20)，一次电压有效值为V₁(=220v)，V₁的峰值为V_1p，二次电压有效值为V₂，V₂ 的峰值为V_2p,则

V_1p= V₁

V_2p= V₂= V₁/n

桥式整流电路中每个二极管两端所加的反向峰值电压Vrm为变压器的二次峰值电压V_2P,则

桥式整流电路中每个二极管两端所加的反向峰值电压V_rm为变压器的二次峰值电压V_2P.桥式整流的虚拟实验电路如图1所示。

四、实验内容

1.在EWB平台上建立如图1所示的桥式整流电路，万用表和示波器按图1设置。将输入点Sec的连线设为红色，输出点Out设为蓝色。

2．单击仿真电源开关，激活桥式整流进行动态分析。在示波器屏幕上，蓝色曲线图为输出电压波形，红色曲线图为输入电压波形。用坐标纸画出输入和输出的波形图，并记录两者的峰值输出电压。

3． 计算桥式整流输出电压平均值V_dc.。

4．  由输出曲线测算脉动输出电压的周期T_o和频率f₀,并记录测算结果。

5．  由曲线图测算变压器一次峰值电压V_1P、二次峰值电压V_2P及二极管两端所加的反向峰值电压Vrm，并记录测算结果。

6．  记录万用表的直流输出电压读数。

桥式整流电路图

五、   思考与分析

1．  根据曲线上说明，桥式整流器是全波整流还是半波整流器？

2．  桥式整流器输出波形与输入波形的主要差别是什么？请解释。

3．  桥式整流器与半波整流器比较，输出波形有何不同？直流输出的平均值有何不同？峰值输出电压有何不同？

4．  桥式整流与半波整流器比较，输出脉动电压的频率与输入正弦电压的频率有何不同？