电工基础项目七课件.ppt

1、1.了解桥式整流电路的工作原理。2.了解非正弦交流电的概念与非正弦交流电的谐波分解。3.掌握非正弦交流电的有效值与平均功率的计算。4.了解滤波的概念。5.理解电路稳态与动态的概念，了解电路的过渡过程。6.掌握换路定律的应用，了解RC和RL串联动态电路分析方法。7.掌握分析一阶线性电路过渡过程的三要素法。1.学会用示波器观测或电路仿真软件Multisim 仿真观测非正弦交流电。2.会按电路制作与调试延时开关电路。任务1认识整流电路任务2分析非正弦交流电路任务3认识滤波器任务4分析RC串联动态电路任务5分析RL串联动态电路项目能力训练触摸延时开关的制作与调试XX.TIF任务1认识整流电路1.利用M

2、ultisim 仿真软件仿真如图7-1a所示电路，调节开关J的位置，观察灯泡的发光情况。2.利用Multisim仿真软件仿真如图7-1b所示电路，用示波器分别观察a点、b点的波形。一、桥式整流电路二、电容降压电路三、观测整流电压任务1认识整流电路ZYZ.TIF1.利用Multisim 仿真软件仿真如图7-1a所示电路，调节开关J的位置，观察灯泡的发光情况。2.利用Multisim仿真软件仿真如图7-1b所示电路，用示波器分别观察a点、b点的波形。图7-1二极管实验电路a)二极管导通实验图b)交流电路中二极管的作用ZS.TIF一、桥式整流电路(一)单相桥式整流电路图7-2单相桥式整流电路一、桥式

3、整流电路图7-4单相桥式整流电路的简化画法一、桥式整流电路图7-4单相桥式整流电路的简化画法(二)工作原理一、桥式整流电路图7-5单相桥式整流电路的波形(三)相关计算二、电容降压电路图7-6电容降压式简易电源的基本电路(一)电路原理(二)器件选择二、电容降压电路1)电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后来选择降压电容器的容量。2)为保证C1可靠工作，其耐压值选择应大于两倍的电源电压。3)泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。(三)应用举例例7-1已知电容降压式电源电路中C1为0.33F，交流输入为220V/50Hz，求电路可提供的电流IO。解：C1在电路中的容抗XC为

4、三、观测整流电压图7-7整流电路三、观测整流电压CP.TIF1.利用二极管的可以将转换为，这一过程称为，这种电路称为。2.单相桥式整流电路输出电压平均值UO与变压器二次电压U2的关系式为。3.二极管最重要的特性就是。三、观测整流电压4.在单相桥式整流电路中，若有一个二极管虚焊(断路)，整流电路会变成。5.在单相桥式整流电路中，二极管承受的最大反向电压为。6.电容降压式电源是一种电源，在应用上要特别注意绝缘结构防护，防止触电。任务2分析非正弦交流电路1.利用Multisim 仿真软件仿真如图7-8所示电路，改变交流电源E1的参数值，使其输出电压为315V，频率为10Hz，用示波器观察电压波形,显

5、示的是什么波形？2.利用Multisim 仿真软件仿真如图7-9所示电路，在图7-8电路基础上串联交流电源E2，设置E2 的电压为105V，频率为30Hz。一、非正弦交流电谐波分析二、非正弦交流电的分解三、非正弦交流电路的计算四、频谱五、用电路仿真软件Multisim仿真任务2分析非正弦交流电路ZYZ.TIF1.利用Multisim 仿真软件仿真如图7-8所示电路，改变交流电源E1的参数值，使其输出电压为315V，频率为10Hz，用示波器观察电压波形,显示的是什么波形？2.利用Multisim 仿真软件仿真如图7-9所示电路，在图7-8电路基础上串联交流电源E2，设置E2 的电压为105V，频

6、率为30Hz。ZS.TIF一、非正弦交流电谐波分析图7-12几种常见的非正弦交流电a)方波b)锯齿波1)由非正弦交流电源产生。2)由同一个电路中有不同频率的电源共同作用产生。3)由电路中存在的非线性元件产生。二、非正弦交流电的分解图7-13五个交流信号相叠加二、非正弦交流电的分解图7-14五个交流信号叠加后的波形二、非正弦交流电的分解表7-1几种周期性非正弦量的波形及谐波分量表达式(表达式中=)名称波形表达式有效值平均值三角波f(t)=(sin t-sin3t+sin5t+)矩形波f(t)=(sint+sin3t+sin5t+)二、非正弦交流电的分解表7-1几种周期性非正弦量的波形及谐波分量表

7、达式(表达式中=)名称波形表达式有效值平均值半波整流波f(t)=+cost-cos2t-cos4t+cos6t-)全波整流波f(t)=(-cos2t-cos4t-cos6t-)三、非正弦交流电路的计算1.有效值2.平均值3.平均功率例7-2某电路电压为u=50+60 sin(t+30)+40 sin(2t+10)V，电流为i=1+0.5sin(t-20)+0.3sin(2t+50)A。求平均功率和电压、电流的有效值。解：平均功率为五、用电路仿真软件Multisim仿真1)执行菜单命令Simulate/Analysis/Fourier Analysis。2)打开Fourier Analysis

8、对话框。3)打开Output 分页菜单，选定需分析的节点。图7-15傅里叶分析结果CP.TIF五、用电路仿真软件Multisim仿真1.不按正弦规律做周期性变化的电流或电压，称为，简称。2.非正弦交流电产生的原因通常有三种情况：1)。2)。3)。3.非正弦交流信号的每一个正弦分量，称为它的一个。4.周期性非正弦量的有效值等于。5.周期性非正弦交流电路的平均功率等于。6.对某信号的函数以为横轴，以各个频率对应函数的幅值为所绘出的线段系称为该函数的。五、用电路仿真软件Multisim仿真7.为了能直观地表明一个周期性非正弦量中所占的比重，常采用表示法。8.在周期性非正弦量的频谱图中，表示各次谐波幅

9、值谱线的高低一般是不一样的，谱线越高，表示越大，对非正弦周期波形的影响程度也越，即该谐波所占的比重越。任务3认识滤波器一、滤波器分类二、工作原理任务3认识滤波器KYK.TIF任务3认识滤波器图7-16电源滤波器任务3认识滤波器ZS.TIF一、滤波器分类(一)低通滤波器图7-17低通滤波器幅频特性一、滤波器分类图7-18低通滤波电路a)型低通滤波器b)型低通滤波器c)型低通滤波器(二)高通滤波器一、滤波器分类图7-19低通滤波器幅频特性一、滤波器分类图7-20高通滤波电路a)型高通滤波器b)型高通滤波器c)型高通滤波器(三)带通滤波器一、滤波器分类图7-21带通滤波器幅频特性一、滤波器分类图7-

10、22带通滤波电路a)型带通滤波器b)型带通滤波器c)型带通滤波器(四)带阻滤波器一、滤波器分类图7-23带阻滤波器幅频特性一、滤波器分类图7-24带阻滤波电路a)型带阻滤波器b)型带阻滤波器c)型带阻滤波器二、工作原理CP.TIF1.滤波器可以分为四种：、和。2.高通滤波器主要应用于、和。3.是滤波器的两种最基本的形式，其他类型的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器。二、工作原理4.滤波器的基础是，只要能构成就可实现滤波。任务4分析RC串联动态电路一、动态电路基本知识二、换路定律三、RC串联动态电路原理与仿真四、动态电路分析任务4分析RC串联动态电路ZYZ.TIF任务4分析RC串联动态电路图7

11、-25RC串联电路任务4分析RC串联动态电路ZS.TIF一、动态电路基本知识图7-26电容充电放电的波形1)电路中含有储能元件(电感或电容)。2)电路状态的改变或电路参数的变化。三、RC串联动态电路原理与仿真图7-27RC串联仿真电路三、RC串联动态电路原理与仿真图7-28RC动态波形(一)RC电路的充电(二)RC电路的放电四、动态电路分析CP.TIF1.电路产生瞬态过程的原因是1)。2)。2.换路定律用公式表示为、。3.RC电路的充电过程中电流的数学表达式为。四、动态电路分析4.RC电路的放电过程中电流的数学表达式为。任务5分析RL串联动态电路一、RL电路接通电源二、RL电路切断电源任务5分

12、析RL串联动态电路ZYZ.TIF任务5分析RL串联动态电路图7-30RL串联仿真图a)RL串联电路b)波形绘制框任务5分析RL串联动态电路ZS.TIF一、RL电路接通电源图7-31RL串联电路波形二、RL电路切断电源例7-4图7-32所示电路中，已知E=10V，R1=2k，R2=3k，L=4mH。S闭合前，电路处于稳态，求开关闭合后电路中的电流。图7-32例7-4图二、RL电路切断电源解：(1)确定初始值(2)确定稳态值(3)确定时间常数CP.TIF1.RL电路充电过程电流的数学表达式为。2.RL电路放电过程电流的数学表达式为。3.过渡过程是因为能量必须渐变而引起，此时的电路称为；求解动态电路

13、中变量的变化规律称为。二、RL电路切断电源4.电路由于发生换路而从一种稳态过渡到另一种稳态的过程称为电路的，过渡过程又称为。5.只含有一个储能元件的线性电路称为。6.瞬态过程的通式为。项目能力训练触摸延时开关的制作与调试一、训练目标二、知识准备三、训练步骤四、注意事项一、训练目标1.会按照电路原理图焊接实物电路。2.加深对电容的动态过程理解。一、训练目标表7-2实训仪器及元器件序号名称型号与规格数量1继电器J4098型工作电压6V12晶体管V、V901423二极管1N400744稳压二极管2CW10515二极管2CP10或1N400116电阻器1M17可调电阻器RP100k18电容器2F19电

14、解电容器100F/35V110电解电容器100F/10V111按钮无自锁按钮112专用印制电路板或万能板1二、知识准备(一)继电器简介图7-334098型继电器a)构造b)图形符号c)底视引脚图二、知识准备图7-34晶体管9014外形及引脚a)外形b)引脚(二)晶体管二、知识准备(三)延时开关电路工作原理图7-35延时开关电路三、训练步骤(一)焊接电路1)清点元器件的数目。2)检测元器件的质量和参数。3)焊接元器件。4)焊接继电器。5)焊接电源引线和按钮引线，并接好按钮K。(二)延时开关的调试1)应先调试控制电路，后调主电路。2)按一下按钮，这时应听到“嗒”的一声，继电器吸合。3)连接主电路。四、注意事项1)电路中有极性元器件安装时应注意引脚的识别。2)电路连接完毕应仔细检查电路后，再进行通电实验。3)因电路中用到了交流220V 电源，在通电实验时一定要在老师的监督下完成。