《电子技术基础》教案
教学科目 教学课时 教学课题 知识目标 教学目标 电子技术基础 教学班级 ××× ４课时 教学课型 新授课 1-2 二极管整流电路 1.了解整流电路的作用； 2.掌握半波和桥式整流电路的工作原理。 1.能够选择正确的整流二极管； 2.会分析计算整流电路的输出电压电流。 培养分析问题（电路结构、原理），讨论结果，同学间的交流、团队协作精神。 半波和桥式整流电路的工作原理。 能力目标 情感目标 教学重点 教学难点 教学方法 整流电路的工作原理、输出计算及整流二极管的选择。 讲授、讨论、总结 教学资源 教材、教案、多媒体等 第1-2课时 半波整流电路 学生到课情况 检查人数，组织教学 复习导入 日常生活中我们都使用的时交流电压，但是也有使用直流电压，因此我们就必须把交流电压变化成直流电压，所以就用到了整流电路。整流电路是直流电源的核心部分，它的作用是利用二极管的单向导电性，将输入的交流电压转化为脉动的直流电。再用滤波电路将脉动的直流电压转变为平滑的直流电压。 讲授新课 教 学 过 程 一、单向半波整流电路的组成 单相半波整流电路是由电源变压器T、整流二极管VD和负载电源构成。图2.2.1为单相半波整流电路实物图和单相半波整流电路原理图。 图2.2.1 单相半波整流 图中各部分的作用： （1）变压器：将电网电压u1降为数值适当的交流电压 （2）整流二极管：利用单向导电性，将输入的交流电压转化为脉动的直流电压 （3）负载电阻：要求直流供电的负载 学生部分：学生跟着老师练习画图，并且看图记忆每部分的作用 二、单相半波整流的工作过程 图2.2.2为 图2.2.1（a）双踪示波器输出探头的测量结果，u2为输入信号，ul为负载上的输出信号。由此可以得出半波整流工作过程。 图2.2.2 半波整流输出波形 当输入电压u2为正半周时，二极管VD受正向偏置而导通，电流iL由 a端→VD→RL→b端，自上而下流过RL，在RL上得到一个极性为上正下负的电压UL。若不计二极管的正向压降，此期间负载上的电压UL= u2； 当u2为负半周时，二极管VD因反向偏置而截止，此期间无电流通过RL，负载上的电压uL= 0。 由此可见，在交流电一个周期内，二极管有半个周期导通，另半个周期截止，在负载电阻RL上的脉动直流电压波形是输入交流电压的一半，故称为单相半波整流。 三、单相桥式整流电路的组成 单相桥式整流电路由电源变压器和四个同型号的二极管接成电桥形式组成，桥路的一对角点接变压器的二次绕组，另一对角点接负载。电路原理图及简化画法如图所示。 四只整流二极管每两只为一组，相对的每一组方向相同，每对角点分别接二次绕组和负载。 单相桥式整流电路比单相半波整流电路复杂一点，因此再给学生展示完实物图以后，让学生相互讨论、识读电路图，并且记忆电路图，尤其是“桥”，讨论结束后随机点名让学生上黑板画图。 四、图中各部分的作用 （1）变压器：将电网电压u1降为数值适当的交流电压U2 （2）VD1~VD4整流二极管：利用单向导电性，将输入的交流电压转化为脉动的直流电压 （3）负载电阻：要求直流供电的负载 由于学生对交流电较陌生，再给学生讲述交流电的特点，然后分析电路中各部分的作用。然后由学生理解记忆，以备下节课熟练运用。 五、桥式整流电路的工作过程 （1）当输入电压u2为正半周时，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，电流IL 如图2.3.2（a）中虚线箭头所示。此电流流经负载RL时，在RL上形成了上正下负的输出电压。 （2）当u2为负半周时，VD2、VD4导通，VD1、VD3截止，电流IL如图2.3.2（b）中虚线箭头所示。该电流流经RL的方向和正半周时电流流向一致，同样在RL上形成了上正下负的输出电压。
图2.3.2 由此可见，无论u2处于正半周还是负半周，都有电流分别流过两个二极管，并以相同方向流过负载RL，是单方向的全波脉动波形。 桥式整流电路较复杂，工作原理也相对半波整流电路有难度，因此多给学生讨论时间，并让学生绘制u2和uL波形图，老师巡回指导。 六、桥式整流电路输入电压和输出电压波形对比图 由于上节课已经画过单相半波整流电路的输出电压波形，因此桥式整流电路的波形由学生相互讨论绘制u2和uL波形图。 课堂演练 例题讲解(公式由学生背诵老师书写，整道题目由师生共同完成) 题目：某电磁工作台绕组的直流电阻为82Ω，为了使电磁工作台能牢固吸住工件，通入的直流电流应取1.5A，若采用单相桥式整流电路，试计算整流变压器二次电压和选择整流二极管。 UL = ILRL = 1.5 Χ82 = 123 V U2 ≈ 1.11 UL = 1.11 Χ123 ≈ 137 V IF = 1/2 ΧIL = 1/2 Χ 1.5 = 0.75 A URM ≈ 1.57UL = 1.57Χ123Χ193 V 课堂小结 1.单相桥式整流电路的组成及各部分的作用。 2.桥式整流电路的工作过程，绘制输出电压波形图。 布置作业 1.单相桥式整流电路由哪几部分组成？ 2.试根据自己理解说一下桥式整流电路每部分的作用？ 第3-4课时 整流电路的相关计算 学生到课情况 检查人数，组织教学 复习导入 上节课介绍了单相半波和桥式整流电路的组成及工作原理，那本节课让我们了解一下如何计算电路中整流二极管的参数。 讲授新课 一、单相半波整流电路的相关计算 1.负载上的直流电压与直流电流的估算 （1）负载上的直流电压 负载上的半波脉动直流电压平均值可用直流电压表直接测得，也可按下式计算求出 UL=0.45U2 （2-2-1） （2）负载上的直流电流 流过负载的直流电流为 IL=UL/RL=0.45U2/RL （2-2-2） 让学生练习记忆该公式。 2．整流二极管的选择 在单相半波整流选用二极管时要求其 教 IF≥ID=IL （2-2-3） 学 过 2．整流二极管的选择 IF≥IL/2 URM≥2U2 在上式中IF为二极管的最大整流电流，URM为二极管的最高反向工作电压，这两个参数是我们在电路中选择整流二极管的两个重要参数，因此只要知道电路中电流的大小和交流电的最大值，即可选择出合适的二极管。 课堂演练 例1：有一直流负载，电阻为1.5kΩ，要求工作电流为10mA，如果采用半波整流电路，试求电源变压器的二次电压，并选择适当的整流二极管。 解： 因为UL=RLIL=（1.5×103×10×10－3）V=15V 由 UL=0.45U2 得，变压器二次电压的有效值为U2=≈33V 二极管承受的最大反向电压为URM=2U2=1.41×33 V≈47V 根据求得的参数，查阅整流二极管参数手册，可选择IFM=100mA，URM=50V的2CZ82B型整流二极管，或选用符合条件的其他型号二极管，如1N4001、1N4002等。 （2）负载上的直流电流IL URM≥2U2 （2-2-4） 根据最大整流电流和最高反向工作电压的计算值，查阅有关半导体器件手册，选用合适的二极管型号使其额定值大于计算值。 二、单相桥式整流电路的相关计算 1.负载上的直流电压与直流电流的估算 （1）负载上的直流电压UL UL=0.9 U2 ULULIL=RL=0.9RL 程 例2：有一直流负载需直流电压6V，直流电流0.4A，如果采用单相桥式整流电路，试求电源变压器的二次电压，并选择整流二极管的型号。 解：由UL=0.9U2，可得变压器二次电压的有效值为U2≈6.7V 11 通过二极管的平均电流 IF=2IL=2×0.4A=0.2A=200mA 二极管承受的反向电压 URM =2U2=9.4V 根据以上求得的参数，查阅整流二极管参数手册，可选择IFM=300mA，URM=10V的2CZ56A型整流二极管，或者选用符号条件的其他型号二极管，如1N4001等。 学生部分：学生以组为单位进行练习，由组长检查组内成员完成情况，最后由教师进行抽查来督促学生完成任务。 课堂小结 本节课让学生知道负载上的直流电压与直流电流如何估算。 布置作业 学生相互讨论并计算习题集中关于二极管整流电路的相关题型。 教学 反思
桥式整流电路教学设计 - 图文
