Tricky Circuit

四二极管全波整流桥

把波形的两半都翻向上

AC 是 Alternating Current,即交流电,方向交替变化。DC 是 Direct Current,即直流电,方向保持不变,大小仍可变化。全波桥有四只二极管,每个半周期有两只导通,让两半波形以同一方向通过负载。峰值是最大的瞬时值。

打开互动实验

实验台

改变电路设置,预测读数,再检查挑战结果。这些是教学模型,每课都会说明模型的假设。

登录以保存学习进度. 访客进度保存在此设备上.

在完整窗口中打开实验室

工作原理

仅限隔离的低压源,绝不能接市电。模型中每只导通二极管压降 0.7 V。没有平滑电容,输出是脉动直流。这不是经过实物测试的设计。

输出峰值 = max(输入峰值 − 1.4 V, 0)。两只导通二极管造成 1.4 V 压降。平均电流等于波形平均电压除以负载电阻。输出脉冲重复频率是输入的两倍。 频率加倍仅在存在输出脉冲时适用。输入峰值 ≤ 1.4 V 时,整流桥不导通,重复频率表显示 0 Hz。

难度
  1. 搭建 · 观察

    通电,输入峰值 5 V、频率 50 Hz、负载 1 kΩ。读出输出峰值 3.6 V、重复频率 100 Hz。

    需要提示?

    5 V 峰值; 50 Hz; 1 kΩ → 3.6 V 峰值; 100 Hz

  2. 探索 · 调整

    输入峰值 5 V、频率 60 Hz 时,让负载平均电流保持 1.8–2.0 mA。

    需要提示?

    5 V 峰值; 60 Hz; 1 kΩ → 约 1.909 mA

  3. 独立解题 · 发现界限

    输入峰值 9 V、频率 50 Hz 时,得到负载平均电流 8–9 mA。

    需要提示?

    9 V 峰值; 50 Hz; 500 Ω → 约 8.798 mA

延伸阅读与电路配方

把波形的两半都翻向上

实用关联

50 Hz 输入每秒产生 100 个输出波峰,因为两个半周期都被利用。

意外细节

每次输入过零附近,输出仍会降到零。整流桥本身不能产生平坦的电源电压。

值得避开的误区

这里的 3.6 V 是峰值,不是平均值。峰值除以电阻不能得到平均电流。

输入频率加倍,峰值和负载不变。平均电流…

  1. 加倍
  2. 减半
  3. 不变
延伸阅读

理想波形只是重复得更快,形状和幅度未变,所以时间平均值不变。

hyperphysics.phy-astr.gsu.edu