半波整流电路实验

半波整流电路实验

一、半波整流电路实验目的
1．学习如何用二极管半波电路将交流电转换为直流电。
2．比较半波整流电路的输入和输出电压波形。
3．用半波整流电路直流输出电压峰值计算输出电压的平均值，并比较计算值与测量值。
4．测定半波整流电路直流的脉动频率。
5．验证二极管的势垒电容对半波整流峰值输出电压的影响。
6．计算半波整流电路中的二极管的反向锋值。

二、半波整流电路实验器材
20：1降压变压器                          1个
1N4001硅二极管                           1个
220V交流电压源                           1个
100欧电阻                                1个
双踪示波器                                1个
万用表                                    1个

三、半波整流电路实验原理
半波整流输出电压平均值V_dc可用峰值输出电压V_p除以π来计算，等于变压器次极电压有效值V₂的0.45倍

 

V_dc=V_p/π=0.45V₂

半波整流电路图

半波整流输出电压的脉动频率f为输出波形周期T的倒数

f=1/T

半波整流电路中加在二极管的两端的最大反向峰值电压Vrm等于变压器次级电压有效值V₂的 ，也等于输出峰值电压V_p，即

                          V_rm= V₂=V_p

半波整流的虚拟实验电路如图所示。        

四、半波整流电路实验步骤

1、  在电子工作平台上建立如图 所示的半波整流电路，万用设为直流电压档，示波器按图设置。将输入点Sec连线设为红色，输出点Out设为兰色。

2、  单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。在示波器的屏幕上，兰色曲线为输出波形，红色曲线为输入波形。用坐标纸画出输入和输出波形图，并记录每条曲线的峰值电压。

3、  计算半波整流输出电压平均值V_dc。

4、  测量 输出电压曲线的周期T。由周期T计算输出电压的脉动频率f.

5、  有曲线图测算出二极管两端所加的最大负电压V_rm。

6、  根据变压器原边电压有效值220伏，计算出峰值电压。用原边和副边的峰值电压计算变压器的变比。

7、  记录万用表的直流输出电压读数。

五、   半波整流电路 思考与分析

1、  半波整流器电压输出波形与输入波形的主要差别是什么？试解释产生这些的原因。

2、  半波整流平均输出电压的计算值与万用表的测量值相比较，情况如何？

3、  半波整流输出电压的脉动频率与输入电压的正旋波频率比较，情况如何？

4、  二极管势垒电位对输出有何影响？输出峰值电压与输入峰值电压有何差别？

5、  加在二极管两端的反向峰值电压是否超过了1N4001的最大反向峰值电压？

6、  再半波整流电路中使用变压器的目的是什么？