电容滤波电路(桥式电路)

1,常用滤波电路,交流电压,脉动直流电压,直流电压,2,一.滤波电路的作用、滤波元件和电路类型,交流电压,脉动直流电压,直流电压,1.作用滤除_成分,使输出电压变得_,2.滤波元件,3.类型,电容和电感,电容滤波、电感滤波、复式滤波（L-C型、LC型、RC型）,3,(一)、电容滤波电路,1电路组成,二.常用滤波电路,4,（1）S断开：即RL未接入时(电容初始电压为0)：,充电结束,没有电容时的输出波形,uc,uo=uc=U2,2工作原理,5,（2）S闭合：即RL接入时（假设RL是u2在从0上升时接入）,无滤波电容时的波形,加入滤波电容时的波形,6,u2上升,u2大于电容上的电压uc,u2对电容充电，uo=ucu2,u2下降，u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电，uc按指数规律下降，时间常数=RLC,电容滤波电路应用场合：一般适用于输出电流较小且负载变化不大的场合。,7,4滤波电容的耐压,桥式整流电容滤波,Uo(AV)1.2U2,3输出电压的计算,半波整流电容滤波,Uo(AV)U2,空载时,Uo(AV)1.4U2,URM,8,例题,9,1.电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。,（二）、电感滤波电路,10,2.电感滤波原理,对谐波分量:f越高，XL越大,电压大部分降在XL上。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。,Uo(AV)0.9U2,当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压:,对直流分量:XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上,11,三、其他形式的滤波电路,改善滤波特性的方法：采取多级滤波。如：,L-C型滤波电路：在电感滤波后面再接一电容。,RC型滤波电路：在电容滤波后再接一级RC滤波电路。,性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。,LC型滤波电路：在电容滤波后面再接L-C型滤波电路。,12,.RC型滤波器,改善滤波特性的方法：采取多级滤波,RC型滤波器,13,14,、L-C型滤波电路,15,、LC型滤波电路,显然，LC型滤波电路输出电压的脉动系数比只有LC滤波时更小，波形更加平滑；由于在输入端接入了电容，因而较只有LC滤波时，提高了输出电压。,16,10.4稳压二极管稳压电路,稳压电路的作用:使直流电路在电网波动、负载变化、温度变化等因素影响下保证输出电压稳定。,17,一.稳压电源类型,以下主要讨论线性稳压电路。,电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。,效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。,18,二.稳压电路的主要性能指标,(1)稳压系数S（越小越好）,稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。,(2)输出电阻Ro（越小越好）,输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路的内阻。,19,稳压管稳压电路具有电路简单、元件数量少等优点，应用较为广泛。适用于负载电流小、负载电压不变的场合。,三.稳压管稳压电路,20,从稳压管的特性可知，在电路中若能使稳压管始终工作在稳压区内，即：使稳压管的电流IZ满足条件：IZminIZIZmax,则输出电压UO基本上保持不变，约为UZ。,UZ,所以稳压二极管的稳压作用是利用稳压管中电流的调节实现稳压目的。电路中R必不可少，其作用是限流和电压、电流补偿。,21,通过对电路分析容易得到关系式：,1、稳压管稳压电路的工作原理,当电网电压变化时：,以上过程是利用关系中，使，从而实现UO的稳定。,22,当负载发生变化时：,以上过程是利用关系中，使，使IR基本不变而实现UO的稳定。,23,2、稳压管稳压电路的性能指标,稳压管稳压电路的性能指标主要有稳压系数Sr、输出电阻RO、电压调整率、电流调整率、最大纹波电压、温度系数等。主要了解前两个。,Sr定义为：在负载固定时稳压电路输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。,Sr反映电网波动对输出电压的影响，其值越小说明稳压性能越好。,24,RO定义为：在输入电压固定时，稳压电路输出电压变化量与输出电流变化量之比。,RO反映负载波动对稳压电路的影响，其值越小说明稳压电路带负载能力越强。,在只考虑变化量条件下，稳压管稳压电路可等效为如图形式，rz为稳压管的动态电阻。,25,脉动系数Sr：,Sr=(UO/UI)(UI/UO),输出电阻RO：,RO=R/rz,rz,(Rrz),(Rrz),另外，用电网电压波动10%时UO的变化量UO作为衡量指标，称为电压调整率。,用IO从0变到额定值时，UO的变化量作为衡量指标，称为电流调整率。,26,3、稳压管稳压电路的参数选择,首先应确定输出电压UO，输出电流范围Iomin、Iomax（或RLmax、RLmin），输入电压UI波动范围（一般为10%）等，据此选择整流、滤波、稳压元件参数。,（1）UI的选择,根据经验，一般选择,UI=（23）UO,确定Ii：该电流的选择原则为IiIomax。,27,（2）稳压管的选择,UZ=UO,IZMIZIomaxIomin,IZMIomax+IZ,（3）限流电阻的选