關(guān)于電容濾波電路橋式電路12

一.濾波電路的作用、濾波元件和電路類型交流電壓脈動直流電壓整流濾波直流電壓1.作用

濾除______成分,使輸出電壓變得______2.濾波元件3.類型電容和電感電容濾波、電感濾波、復(fù)式濾波（L-C型、LC–

型、RC–

型）第2頁,共29頁，2024年2月25日，星期天3(一)、電容濾波電路1．電路組成a橋式整流電容濾波電路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC

二.常用濾波電路第3頁,共29頁，2024年2月25日，星期天4（1）S斷開：即RL未接入時(shí)(電容初始電壓為0)：u2tuot設(shè)t1時(shí)刻接通電源t1整流電路為電容充電充電結(jié)束沒有電容時(shí)的輸出波形ucuo=uc=U22．工作原理第4頁,共29頁，2024年2月25日，星期天5（2）S閉合：即RL接入時(shí)（假設(shè)RL是u2在從0上升時(shí)接入）u2tuot無濾波電容時(shí)的波形加入濾波電容時(shí)的波形第5頁,共29頁，2024年2月25日，星期天6uotu2上升,u2大于電容上的電壓uc,u2對電容充電，uo=uc

u2u2下降，u2小于電容上的電壓。二極管承受反向電壓而截止。電容C通過RL放電，uc按指數(shù)規(guī)律下降，時(shí)間常數(shù)

=RLC電容濾波電路應(yīng)用場合：

一般適用于輸出電流較小且負(fù)載變化不大的場合。第6頁,共29頁，2024年2月25日，星期天74．濾波電容的耐壓橋式整流電容濾波

Uo(AV)≈1.2U2

3．輸出電壓的計(jì)算半波整流電容濾波

Uo(AV)≈U2空載時(shí)

Uo(AV)≈1.4U2URM≧第7頁,共29頁，2024年2月25日，星期天8例題第8頁,共29頁，2024年2月25日，星期天91.電路結(jié)構(gòu):

在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L就構(gòu)成了電感濾波電路。u2u1RLLuo（二）、電感濾波電路第9頁,共29頁，2024年2月25日，星期天102.電感濾波原理對諧波分量:

f

越高，XL越大,電壓大部分降在XL上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。Uo(AV)≈0.9U2當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓:u2u1RLLuo對直流分量:

XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上第10頁,共29頁，2024年2月25日，星期天11三、其他形式的濾波電路改善濾波特性的方法：采取多級濾波。如：L-C型濾波電路：在電感濾波后面再接一電容。RC–

型濾波電路：在電容濾波后再接一級RC濾波電路。性能及應(yīng)用場合分別與電容濾波和電感濾波相似。LC–

型濾波電路：在電容濾波后面再接L-C型濾波電路。第11頁,共29頁，2024年2月25日，星期天12１.RC–

型濾波器改善濾波特性的方法：采取多級濾波uoRu2u1C1C2uo1′RLRC–

型濾波器第12頁,共29頁，2024年2月25日，星期天13uoRu2u1C1C2uo1′RL第13頁,共29頁，2024年2月25日，星期天14２、L-C

型濾波電路u2u1LuoCRLuo1第14頁,共29頁，2024年2月25日，星期天15３、LC–

型濾波電路u2u1LuoC2RLuo1C1顯然，LC–

型濾波電路輸出電壓的脈動系數(shù)比只有LC濾波時(shí)更小，波形更加平滑；由于在輸入端接入了電容，因而較只有LC濾波時(shí)，提高了輸出電壓。請自行分析LC–

型濾波電路的輸出電壓和脈動系數(shù)等基本參數(shù)。第15頁,共29頁，2024年2月25日，星期天16§10.4穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓電路的作用:使直流電路在電網(wǎng)波動、負(fù)載變化、溫度變化等因素影響下保證輸出電壓穩(wěn)定。交流電壓脈動直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓第16頁,共29頁，2024年2月25日，星期天17一.穩(wěn)壓電源類型以下主要討論線性穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路開關(guān)型穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備)電路最簡單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時(shí)有限，這里不做介紹。第17頁,共29頁，2024年2月25日，星期天18二.穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo)(1)穩(wěn)壓系數(shù)S（越小越好）

穩(wěn)壓系數(shù)S反映電網(wǎng)電壓波動時(shí)對穩(wěn)壓電路的影響。定義為當(dāng)負(fù)載固定時(shí)，輸出電壓的相對變化量與輸入電壓的相對變化量之比。(2)輸出電阻Ro（越小越好）

輸出電阻用來反映穩(wěn)壓電路受負(fù)載變化的影響。定義為當(dāng)輸入電壓固定時(shí)輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比。它實(shí)際上就是電源戴維南等效電路的內(nèi)阻。第18頁,共29頁，2024年2月25日，星期天19uiIZminIZmax穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路具有電路簡單、元件數(shù)量少等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛。適用于負(fù)載電流小、負(fù)載電壓不變的場合。三.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路第19頁,共29頁，2024年2月25日，星期天20從穩(wěn)壓管的特性可知，在電路中若能使穩(wěn)壓管始終工作在穩(wěn)壓區(qū)內(nèi)，即：使穩(wěn)壓管的電流IZ滿足條件：

IZmin≤

IZ≤

IZmax,則輸出電壓UO基本上保持不變，約為UZ。uiIZminIZmaxUZ

所以穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓作用是利用穩(wěn)壓管中電流的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的。電路中R必不可少，其作用是限流和電壓、電流補(bǔ)償。第20頁,共29頁，2024年2月25日，星期天21

通過對電路分析容易得到關(guān)系式：1、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí)：以上過程是利用關(guān)系中，使，從而實(shí)現(xiàn)UO的穩(wěn)定。第21頁,共29頁，2024年2月25日，星期天22當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)：以上過程是利用關(guān)系中，使，使IR基本不變而實(shí)現(xiàn)UO的穩(wěn)定。第22頁,共29頁，2024年2月25日，星期天232、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo)

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo)主要有穩(wěn)壓系數(shù)Sr、輸出電阻RO、電壓調(diào)整率、電流調(diào)整率、最大紋波電壓、溫度系數(shù)等。主要了解前兩個(gè)。Sr定義為：在負(fù)載固定時(shí)穩(wěn)壓電路輸出電壓相對變化量與輸入電壓相對變化量之比。Sr反映電網(wǎng)波動對輸出電壓的影響，其值越小說明穩(wěn)壓性能越好。第23頁,共29頁，2024年2月25日，星期天24RO定義為：在輸入電壓固定時(shí)，穩(wěn)壓電路輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比。RO反映負(fù)載波動對穩(wěn)壓電路的影響，其值越小說明穩(wěn)壓電路帶負(fù)載能力越強(qiáng)。

在只考慮變化量條件下，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路可等效為如圖形式，rz為穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻。+-UIUO+-IZIODZRLR限流電阻IR+-UIUO+-RLRrz第24頁,共29頁，2024年2月25日，星期天25脈動系數(shù)Sr：∴Sr=(ΔUO/ΔUI)(UI/UO)

+-UIUO+-RLRrz輸出電阻RO：RO=R//rz≈rz(R>>rz)(R>>rz)另外，用電網(wǎng)電壓波動±10%時(shí)UO的變化量ΔUO作為衡量指標(biāo)，稱為電壓調(diào)整率。用IO從0變到額定值時(shí)，UO的變化量作為衡量指標(biāo)，稱為電流調(diào)整率。第25頁,共29頁，2024年2月25日，星期天263、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的參數(shù)選擇

首先應(yīng)確定輸出電壓UO，輸出電流范圍Iomin、Iomax（或RLmax、RLmin），輸入電壓UI波動范圍（一般為±10%）等，據(jù)此選擇整流、濾波、穩(wěn)壓元件參數(shù)。（1）UI的選擇根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般選擇UI=（2~3）UO確定Ii：該電流的選擇原則為Ii>

Iomax。第26頁,共29頁，2024年2月25日，星期天27（2）穩(wěn)壓管的選擇UZ=UOIZM－IZ>Iomax－IominIZM

≥

Iomax

+IZ（3）限流