理论教育 电容滤波电路的设计与应用

电容滤波电路的设计与应用

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:从上面分析可知,电容滤波电路的特点是电源电压在一个周期内,电容C充放电各2次。电容滤波电路只用于负载电流较小的场合。注意在分析电容滤波电路时,要特别注意电容两端电压对整流器件的影响。表8-2-1滤波电容容量选择注:表8-2-1所列为桥式整流电容滤波UL=12~36 V时的参考值。表8-2-2电容滤波电路中的整流电路电压和电流

电容滤波电路的设计与应用

1.电路结构

在单相桥式整流电路输出端并联一个电容量很大的电解电容,就构成了它的滤波电路,如图8-2-1所示。

图8-2-1 单相桥式整流电容滤波电路

(a)实物;(b)充电过程;(c)放电过程

2.电容滤波工作原理

动手做

按图8-2-1所示的方式连接电路,用示波器观察电路输出电压uL的波形。

实验现象

滤波后输出电压uL的波形脉动很小,且是比较平滑的直流电,如图8-2-2所示。

单相桥式整流电路,在不接电容C时,其输出电压波形如图8-2-2(a)所示。在接上电容C后,当输入次级电压为正半周上升段期间,电容充电;当输入次级电压u2由正峰值开始下降后,电容开始放电,直到电容上的电压uC<u2,电容又重新充电;当u2<uC时,电容又开始放电,电容C如此周而复始地进行充放电,负载上便得到近似如图8-2-2(b)所示的锯齿波的输出电压。

从上面分析可知,电容滤波电路的特点是电源电压在一个周期内,电容C充放电各2次。比较图8-2-2(a)和图8-2-2(b)可知,经电容滤波后,输出电压就比较平滑了,交流成分大大减少,而且输出电压平均值得到提高,这就是滤波的作用。

图8-2-2 单相桥式整流电容滤波波形

归纳(www.daowen.com)

电容在电路中有储存和释放能量的作用,电源供给的电压升高时,它把部分能量储存起来,而当电源电压降低时,则把能量释放出来,从而减少脉动成分,使负载电压比较平滑,即电容具有滤波作用。

3.基本参数

桥式整流电容滤波的负载上得到的输出电压为UL=1.2U2;桥式整流电容滤波输出端空载时的输出电压为UL=1.4U2

4.电路特点

在电容滤波电路中,RCL越大,电容C放电越慢,输出的直流电压就越大,滤波效果也越好,但是在采用大容量的滤波电容时,接通电源的瞬间充电电流特别大。电容滤波电路只用于负载电流较小的场合。

注意

(1)在分析电容滤波电路时,要特别注意电容两端电压对整流器件的影响。整流器件只有受正向电压作用时才导通,否则截止。

(2)一般滤波电容采用的是电解电容,使用时电容的极性不能接反,如果接反则会使电容击穿、爆裂。电容的耐压应大于它实际工作时所承受的最大电压,即大于2 U2。滤波电容的容量选择见表8-2-1。

(3)单相半波整流电容滤波中二极管承受的反向电压也发生了变化,各种整流电路加上电容滤波后,其输出电压、整流器件上反向电压等电量如表8-2-2所示。

表8-2-1 滤波电容容量选择

注:表8-2-1所列为桥式整流电容滤波UL=12~36 V时的参考值。

表8-2-2 电容滤波电路中的整流电路电压和电流

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