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文檔簡介
濾波電容原理電子發(fā)燒友電子技術(shù)論第一頁,共十二頁,2022年,8月28日一、電容濾波電路(一)電路組成及工作原理
在整流電路輸出端與負(fù)載之間并聯(lián)一只大容量的電容,如圖7-4a,即可構(gòu)成最簡單的電容濾波器。其工作原理是利用電容兩端的電壓在電路狀態(tài)改變時(shí)不能躍變的特性。
第二頁,共十二頁,2022年,8月28日組成及工作原理uoωtOOωtiDt1t2t3t4t5t6baCVD1~VD4Tru1u2abRLuouC圖7-4電容濾波原理及波形圖a.原理圖b.波形圖第三頁,共十二頁,2022年,8月28日原理加了一只電容后,二極管導(dǎo)通時(shí),一方面給負(fù)載RL供電,一方面對電容C充電。在忽略二極管正向壓降后,充電時(shí),充電時(shí)間常數(shù)τ充電=2RDC,其中RD為二極管的正向?qū)娮瑁渲捣浅P?,充電電壓uC與上升的正弦電壓u2一致,uo=uC≈u2,當(dāng)uC充到u2的最大值時(shí),u2開始下降,且下降速率逐漸加快。當(dāng)|u2|<uC時(shí),四個(gè)二極管均截止,電容C經(jīng)負(fù)載RL放電,放電時(shí)間常數(shù)為τ放電=RLC,故放電較慢,直到負(fù)半周。
第四頁,共十二頁,2022年,8月28日原理
在負(fù)半周,當(dāng)|u2|>uC時(shí),另外二個(gè)二極管(VD2、VD4)導(dǎo)通,再次給電容C充電,當(dāng)uC充到u2的最大值時(shí),u2開始下降,且下降速率逐漸加快。當(dāng)|u2|<uC時(shí),四個(gè)二極管再次截止,電容C經(jīng)負(fù)載RL放電,重復(fù)上述過程。有電容濾波后,負(fù)載兩端輸出電壓波形如圖7-4b所示。第五頁,共十二頁,2022年,8月28日(二)負(fù)載上電壓的計(jì)算
由上述討論可見,電容放電時(shí)間常數(shù)為τ放電=RLC,即輸出電壓的大小和脈動程度與負(fù)載電阻直接相關(guān)。若RL開路,即輸出電流為零,電容C無放電通路,一直保持最大充電電壓;若RL很小,放電時(shí)間常數(shù)很小,輸出電壓幾乎與沒有濾波時(shí)一樣。
第六頁,共十二頁,2022年,8月28日計(jì)算公式
因此,電容濾波電路的輸出電壓在0.9U2~范圍內(nèi)波動,在工程上一般采用估算公式
(半波)
(橋式、全波)
第七頁,共十二頁,2022年,8月28日(三)元件選擇
1.電容選擇
濾波電容C的大小取決于放電回路的時(shí)間常數(shù),RLC愈大,輸出電壓脈動就愈小,通常取RLC為脈動電壓中最低次諧波周期的倍,即(橋式、全波)(半波)第八頁,共十二頁,2022年,8月28日元件選擇
2.整流二極管的選擇
正向平均電流為
(半波)
(橋式)第九頁,共十二頁,2022年,8月28日(四)電容濾波的特點(diǎn)
電容濾波電路結(jié)構(gòu)簡單、輸出電壓高、脈動小。但在接通電源的瞬間,將產(chǎn)生很大的充電電流,這種電流稱為“浪涌電流”,同時(shí),因負(fù)載電流太大,電容器放電的速度加快,會使負(fù)載電壓變得不夠平穩(wěn),所以電容濾波電路只使用于負(fù)載電流較小的場合。
第十頁,共十二頁,2022年,8月28日二、л型RC復(fù)式濾波電路
由上述討論可知,當(dāng)RL比較小時(shí),即使濾波電容容量很大,脈動系數(shù)仍比較大。為進(jìn)一步減小脈動系數(shù),通常采用如圖7-5所示的л型RC濾波電路。
圖7-5π型RC濾波電路Tru1u2C1RLuoC2R第十一頁,共十二頁,2022年,8月28日濾波電路
л型濾波電路可看成是一節(jié)電容濾波電路和一節(jié)Γ型
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