直流穩壓電源濾波電路及原理介紹

經過整流電路輸出的直流電壓含有較大的脈動分量，若采用由電容或電感等儲能元件組成的濾波電路進行濾波，可以得到波形平滑的直流電壓。所以我們又常把該電路稱為平滑濾波器。

7.3.1 電容濾波電路

1.電路的組成及工作原理（半波整流電路）

半波整流電容濾波電路如圖7.8(a)所示，各處電壓和電流的波形見圖7.8(b)。未接電容時，輸出電壓如圖7.8(b)中虛線所示。





橋式整流電容濾波的原理與半波時相同，其電路和波形如圖7.9所示。



2.電容濾波的特點

(1) 電容濾波使輸出電壓脈動成分降低了，而直流成分提高了。這是由于電容器的儲能作用造成的。當二極管導通時，電容器充電，將能量儲存起來；當二極管截止時，再把能量釋放出來。因此，輸出電壓的波形比較平滑，同時也提高了輸出電壓的平均值。

(3) 電容濾波電路的輸出電壓隨輸出電流的增大而減小。這是由于輸出電流增大時，電容的放電過程加快，輸出電壓的平均值減小了。通常把輸出電壓的平均值Uo和輸出電流的平均值Io之間的關系曲線稱為電路的外特性。如圖7.10所示。

由圖可知，該電路的輸出電壓隨輸出電流的增大而下降得很快。這種特性稱之為軟特性。所以電容濾波電路適用于負載電流小而且變化不大的場合。



(4) 電容濾波電路中，整流二極管的導電角小于，而且電容放電時間常數越大，導電角越小。二極管在短暫的導電時間里， 有很大的浪涌電流流過，這對管子的壽命不利。所以在選擇二極管時，應考慮它能承受的最大沖擊電流。一般選擇它承受的正向電流能力大于輸出平均電流的2～3倍。

例7.1 某單相橋式整流電容濾波電路如圖7.9所示。已知交流電源頻率f=50Hz，負載電阻RL=250歐 ，要求輸出直流電壓UO=20V，試求：

(1) 變壓器二次電壓U2；

(2) 流過每個整流二極管的電流ID；

(3) 整流二極管承受的最高反向電壓URM；

(4) 濾波電容的容量和耐壓。