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怎样把交流变成直流
教学目的：1学生领会把交流变成稳定直流的原理和方法。
2在探究交流变成稳定直流过程中，
提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力
3丰富学生的物理生活、物理思想和物理方法。
教学方法：情景探究式教学
教学过程：
一：引入例题
一个普通5号干电池，电动势为1.5V，储存的电荷量大约0.8Ah，使用过程中最多可以提供 1.2 Wh电能。若每个普通5号干电池的价格是1元，干电池提供的电能价格是 833
元/KWh。现行电网电能的价格是 0.528 元/KWh。
对此你有什么想法？
价格优势和环保等方面思考
二：新课
提出问题：我怎样把220V交流转变成5V直流？
分析问题：
1电压不匹配怎么办？——用变压器降压。
2交流怎样转换成直流？
活动一：半波整流。
通过比较交流和直流方向上的区别，回忆二极管的单向导电特性，首先想出用二极管进行半波整流。如图。
实验观察交流和半波整流的波形
半波整流 交流波形 半波整流后直流波形
实验观察小结，交流转换成直流叫整流，用一个二极管可以实现整流。
发现问题：
我们发现这种方法只利用了交流电的一半波形，且转换成的直流电大小在变化，不利于许多要直流稳定电压的电器工作，我们仍然要面对利用率低和稳定性差的问题。
活动二：全波整流
介绍历史上使用过的2个全波整流电路，
双线圈全波整流 桥式整流 全波整流后的波形
要求：
1认识2个电路的工作原理和优缺点。
全波整流工作原理图，
教师分析全波整流工作原理，桥式整流工作原理可以让学生分析、讨论。
2观察全波整流后的波形。比较2种整流的不同。
活动小结，提高了交流电的利用率，现在简单电路、要求不高的少数电路采用半波整流，普遍使用桥式整流，且4个二极管可以做成整流模块。
活动三，滤波
全波整流后的直流电叫脉动直流，是因为直流里含有交流的成分。
减小脉动直流中交流成分，使之变成较稳定的电流叫滤波。
如何去除或阻碍交流成分通过负载，使电压平稳，形成稳恒电流？
引导学生从电容和电感对交流电的作用上思考。并联电容和串联电感能起到滤波的作用。
观察半波整流和桥式整流加滤波电容后的波形。
观察电容器电容大小对波形的影响
活动小结，电容和电感都可以滤波。电容并联在电源2极，电感串联在电路里，电容器电容越大，电感的自感系数越大，滤波效果越好。有的电路为了取得较好的滤波效果采用π型滤波电路。如右图。
活动四，稳压
观察输出电压随负载和输入电压的变化而变化。
稳压的办法有二
1采用稳压管
2采用三端稳压器
观察经过三端稳压器后的电压波形。
78和79系列三端稳压器的介绍。
三：小结
解决问题：把220V交流变成低压直流的四个组成部分：降压—整流—滤波—稳压。
1整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电，二极管在电路中起开关的作用。
2滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分，电容和电感起滤波的作用。
3稳压电路对整流后的直流电压采用技术进一步稳定直流电压。 三端稳压器是常用的稳压器件。
4该转换电路整体转换效率比较高。几乎所有的用电器都有需要稳定直流电源才能正常工作的电路，因此交流变直流有广泛的实用价值。
现在，在变直流方面更广泛使用具有更高效率的开关电源，它的工作原理和上面介绍的大同小异。
四：练习，设计一个将220V交流转换成直流6V的电路。
五：拓展
1有没有“直流—交流”的电路？
有，这个过程叫逆变。例如，太阳能并网发电，电脑的UPS。
2有没有“交流—直流—交流”的电路？
有，例如，变频空调。
3有没有“直流—交流—直流”的电路？
有，例如，电警棍，直流升压电路。
4还有“交流—直流—交流—直流”的开关电源。
HYVA402是由武汉华英电力科技有限公司开发的一款全自动化互感器综合测试仪，仪器可以完成的试验包括： CT伏安特性试验、PT伏安特性试验，CT极性试验、PT极性试验，CT变比极性试验和PT变比极性试验，自动计算CT的任意点误差曲线，CT/PT变比比差等结果参数，HYVA402具有以下特性：
仪器操作安全方便，全微机化装置，内置进口高性能CPU，可靠性高，按界面提示设定测试值后，不需人工接触被测试设备，仪器自动完成测试，使试验人员远离高压电路，确保其人身安全。
输出容量大，伏安特性试验最大输出电压高达1000V，变比测试最大电流高达600A，仪器输出容量为5KVA。
可选配件包括外接升压器，外接升流器，外接调压器，外接升压器最高电压可升至2000V 3A，外接升流器可升至1000A，外接调压器最大输出可达1500V，20A，采用外接升压器时，最高可做500KV等级1A电流互感器的伏安特性试验。
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仪器内置Flash存储器，数据保存后掉电不丢失，现场试验完成后，可在室内查看和打印试验结果。
仪器带有RS232通信接口，可通过串口连接线与计算机联机，实现PC机和仪器通信，试验人员可以利用计算机控制仪器进行试验或从仪器上传试验数据，仪器所带PC机应用程序功能强大，外形美观，操作简单，可实现试验结果的保存、打印，并可将试验数据导出为EXCEL格式文档进行编辑。
仪器电源可实现AC220V和AC380V自适应供电。
1.2技术参数
表1.1 仪器技术参数
输入电压 输出范围 测量范围 测量精度
仪器主机 220V 0～600V、0～20A 0～600V、0～20A 0.5%
380V 0～1000V、0～20A 0～1000V、0～20A 0.5%
220V 0～600A 0～600A 变比测量精度0.5%
外接升压器 220V 0～1650V、0～3A 0～1650V、0～3A 0.5%
380V 0～2000V、0～3A 0～2000V、0～3A 0.5%
外接升流器 220V 0～1000A 0～1000A 变比测量精度0.5%
外接调压器

0～1000V、0～30A 0.5%
仪器工作电源 AC 220V/380V 50HZ 外形尺寸 420×330×320㎜ 重量 24㎏
HYGK-306高压开关动特性测试仪是我公司为适应现场测试高压开关动作特性的需要，开发研制的专用仪器。它以ARM7为核心进行采样，处理和输出，其主要特点是采用汉字提示以人机对话的方式操作，汉字，图表显示结果并打印输出，具有智能化、功能多、数据准确、抗干扰性强、操作简单、体积小、重量轻、外观美等优点，适用于各种户内、户外少油、多油开关、真空开关、六氟化硫开关的动特性测试。
主要测试项目及功能
1．12个断口的固有分、合闸时间；
2．重合闸时间；
3．分、合闸的同相不同期性与最大不同期性；
4．弹跳时间与真空开关弹跳次数；
5．开关开距及开关超行程，合闸过冲行程，分闸反弹幅值；
6．刚分、刚合速度；
7．分、合闸最大速度；
8．分、合闸平均速度；
9．显示、打印速度—距离曲线；
10．操作电流曲线
主要技术指标
1．时间测量
同时可测量断口数：≤12个
测定过程整定时间：0—6秒
分辨率：0.01ms
2．开关开距、开关超行程、弹跳幅度测量
量程： 250mm
分辨率：0.01mm
3．测量误差
时间测量误差：0.1
行程测量误差：1mm
4、速度测量范围：0—20m/s
5．内置电源
输出电压：20V—260V 误差：1%
输出电流：0～20A；
6．工作条件
工作电压：AC220V10
频率：50Hz
功耗：≤60w
使用环境温度：050C
使用环境湿度：≤80RH
体积：380290220 mm 重量：7kg
术语定义
刚合速度：开关合（闸）过程中，动触头与静触头接触瞬间的
运动速度。
注：测试有困难时，常以刚合前10ms内的平均速度表征。
刚分速度：开关分（闸）过程中，动触头与静触头分离瞬间的
运动速度。
注：测试有困难时，常以刚分后10ms内的平均速度表征。
平 均 速 度：开距除以时间等于平均速度。
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