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电容滤波电路 | ||||||||||||||||||||
★滤波原理 |
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◆当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时,二极管D1和D3管导通,D2和D4管截止,电流一路流经负载电阻RL,另一路对电容C充电。当uC>u2,导致D1和D3管反向偏置而截止,电容通过负载电阻RL放电,uC按指数规律缓慢下降。 |
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◆当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时,D2和D4因加正向电压变为导通状态,u2再次对C充电,uC上升到u2的峰值后又开始下降;下降到一定数值时D2和D4变为截止,C对RL放电,uC按指数规律下降;放电到一定数值时D1和D3变为导通,重复上述过程。 |
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RL、C对充放电的影响: |
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电容充电时间常数为rDC,充电速度快;RLC为放电时间常数,放电速度慢。电容C愈大,负载电阻RL愈大,滤波后输出电压愈平滑,并且其平均值愈大。 |
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★输出电压平均值 | ||||||||||||||||||||
◆当负载开路,即 时, ; ◆当RLC=(3~5)T/2时,可取得较好的滤波效果, 。 考虑电网电压波动范围为±10%,电容的耐压值应大于 。 |
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★脉动系数 | ||||||||||||||||||||
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★整流二极管的导通角 |
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◆在未加滤波电容之前,整流电路中的二极管导通角θ为π。 ◆加滤波电容后,只有当电容充电时,二极管才导通,因此,每只二极管的导通角均小于π。 RLC的值愈大,滤波效果愈好,导通角θ将愈小。整流二极管承的冲击电流大。 |
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★电容滤波电路的输出特性和滤波特性 |
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输出特性:当滤波电容C选定后,输出电压平均值UO(AV)和输出电流平均值IO(AV)的关系称为输出特性。 滤波特性:脉动系数S和输出电流平均值IO(AV)的关系称为滤波特性。如下图所示,曲线表明,C愈大电路带负载能力愈强,滤波效果愈好;IO(AV)愈大(即负载电阻RL愈小),UO(AV)愈低,S的值愈大。 |
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小结:电容滤波电路简单,输出电压平均值高,适用于负载电流较小且其变化也较小的场合。 |
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倍压整流电路 |
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倍压整流电路:利用滤波电容的存储作用,由多个电容和二极管可以获得几倍于变压器副边电压的输出电压,称为倍压整流电路。 利用压整流电路可实现二倍压和多倍压。 |
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其它形式的滤波电路 |
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★电感滤波电路 |
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电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。L愈大,滤波效果愈好。另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。 |
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★复式滤波电路 |
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当单独使用电容或电感进行滤波时,效果仍不理想时,可采用复式滤波电路。 |
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★各种滤波电路的比较 |
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各种滤波电路性能的比较 |
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