电工电子学课程中单相桥式整流电路教学设计

陈媛媛

摘 要 單相桥式整流电路是直流稳压电源中一类常用的实用电路。对于电工电子学课程中桥式整流电路的教学，除了需要设计好教学层次，引导学生理解掌握电路的结构原理和工作特点，还可通过多媒体课件、软件仿真和实物演示等多种教学方式帮助学生巩固知识。同时帮助学生学习对电路的可能故障进行分析排查。

关键词 整流电路；桥式整流；电工电子；教学设计

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）22-0092-02

Teaching Design of Single Phase Bridge Type Rectifier Circuit in Electric and Electronic Course//CHEN Yuanyuan

Abstract The single phase bridge type rectifier circuit is a kind of commonly used practical circuit in DC stabilized power supply. The

teaching process is designed to guide student to comprehend and

master circuit structure principle and work characteristics in the elec-

tric and electronic course. Many teaching way， such as multimedia courseware， software simulation and visual demonstration， are used to help student to consolidate knowledge. And the analysis and eli-mination of circuit possible faults are learned.

Key words rectifying circuit； bridge rectifier； electric and electro-nics； teaching design

1 前言

整流电路是直流稳压电源中不可缺少的组成电路。而单相桥式整流电路是单相整流电路中最常见的一类电路，在日常生活中得到广泛的应用。电工电子学课程中，在电子技术部分介绍了二极管之后就可以进入单相桥式整流电路的学习。单相桥式整流电路是指应用于单相电路中由4个二极管连接而成的一种桥式整流电路，它可以实现将交流电变为脉动的直流电的整流功能。对单相桥式整流电路的学习是电子技术部分非常重要的一个知识点。为了将抽象难懂的电路原理讲清楚明白，课堂教学就需要进行合理有效的教学设计。

首先应明确教学的目的是要帮助学生掌握单相桥式整流电路的组成和特点，会分析单相桥式整流电路的工作原理，并能画出相应的输出电压、电流的波形，会分析计算单相桥式整流电路中输出电压、电流并了解晶体二极管的选择要求。教学的重点是桥式整流电路的结构和工作原理，难点则在于桥式整流电路的连接方式和工作波形分析。

2整体设计

教学安排上这部分内容通常用1课时即45分钟来完成。在目前高校的教学模式中，采用的教学方法主要是利用现有的多媒体教学设备，通过PPT课件的讲解来组织课堂教学。教师可以通过课件讲解、黑板板书、引导提问、软件演示和实物展示等多种教学手段来帮助学生理解掌握知识点。具体教学环节设置：通过稳压电源的组成结构引入整流电路的需求，引导学生思考整流电路的实现方法，进而介绍单相半波整流电路工作原理、电路参数计算；提出半波整流电路的不足，通过疑问如何改进电路，引入单相桥式整

流；用多媒体课件展现桥式整流工作原理、电路电流电压分析；小结单相桥式整流电路的工作过程，通过练习分析桥式整流电路二极管断路故障；例题讲解单相全波整流电路；板书比较3种整流电路的优劣；最后给出学生搭的直流电源实物照片，激发学生兴趣。

在整个教学过程中，在教师的讲解下，引导学生去思考，启发学生的思路，从而达到帮助学生掌握相关知识要点的教学目的[1]。

在引入环节，以日常常见的稳压电源的组成结构入手，吸引学生兴趣，启发学生思考直流电源的组成部件。一个直流电压源通常由交流变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，其中整流电路的作用是将方向变化的交流电压变成方向单一的脉动直流电压。电路的关键在于方向的变化，而影响方向的电路元件，学生通过思考，很容易想到二极管。

接下来很自然地介绍由二极管所构成的单相半波整流电路。单相半波整流电路工作原理很好理解，就是利用二极管的单向导电性。二极管正向导通使得正半周的电压能够传递过去，负载上得到正向电压。而二极管反向截止使得负半周电压时电路开路，负载电压为零。分析完电路原理后，再对电路中各元件的电压电流参数进行计算，了解所需二极管的基本要求。之后通过对电路输出波形的分析，根据单相半波整流电路的不足，提出进行单相全波整流的必要性。

随后介绍单相桥式整流电路的结构。对4个二极管的桥式连接基本结构，学生很容易记住，但是接头的连接方式比较容易混淆。可以引导学生观察二极管和电源及负载连接的二极管的个数和极性，教给学生“两两相连，源反阻同”这样的口诀来记忆电路连接方式[2]。搞清楚电路结构之后，运用PPT动画演示向学生展示桥式整流电路的工作原理，理解桥臂上二极管两个一组、两两分别导通变全波输出的原理，如图1所示。计算电路中各元件的电压电流参数，对单相桥式整流电路做个小结回顾。给出练习题，让学生分析桥式整流电路中二极管出现短路或者断路故障带来的问题。

作为补充，通过例题讲解图2所示单相全波整流电路，计算电路中各元件参数。最后通过板书比较3种整流电路的优劣，如表1所示。综合来看，单相桥式整流电路兼具性能好和对元器件要求低的特点，因此获得最为广泛的应用。

最后布置课外作业，让学生使用Multisim仿真软件搭建桥式整流电路，进而进一步设计实现多路直流电源输出。通过软件自带示波器观测桥式整流电路输出波形变化。系统仿真电路模型如图3所示，鼓励有能力的学生去实验室实际搭建实现直流电源电路。给出往届学生作品实物（图4），吸引学生兴趣，也坚定学生制作成功的信心。同时也是为后面滤波稳压电路的学习做好教学铺垫。

3 结语

课堂教学是高校教学活动中的核心和主要环节。单相桥式整流电路作为电工电子学课程中电子技术部分的一个重要知识点，教师多开动脑筋，通过多媒体、软件和实物多种教学手段来帮助学生理解教学内容，对完成教学目标是十分有益的。通过这样的教学设计和教学创新探索，教师对整个电子技术课堂教学进行反思，相信对教学水平的提高有所帮助。参考文献

[1]严萍.单相桥式整流电路的教学设计[J].时代教育，

2012（6）：18.

[2]王琴.单相桥式整流电路教学反思[J].黑河教育，

2013（4）：86.