项目八稳压电源－课题2 滤波电路

项目八稳压电源课题二滤波电路学习导入整流电路虽会将交流电转换为直流电，但负载上得到的是单方向上的电压，波动很大，需在整流电路之后加滤波电路，以减少输出电压中的脉动成分，使输出的电压更加平滑。滤波电路类型：滤波电路的形式很多，归纳起来常见的有电容滤波电路、电感滤波电路、复式滤波电路三种。下面将对这三种电路进行介绍。

一、电容滤波电路

1．空载时的情况当电路采用电容滤波，输出端空载，如图8-7（a）所示，设初始时电容电压UC为零。接入电源后，当U2在正半周时，通过D1、D3向电容器C充电；当在U2的负半周时，通过D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为

式中R包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻。由于一般很小，电容器很快就充到交流电压U2的最大值，如波形图8-7（b）的时刻。此后，U2开始下降，由于电路输出端没接负载，电容器没有放电回路，所以电容电压值UC不变，此时，UC＞U2，二极管两端承受反向电压，处于截止状态，电路的输出电压，电路输出维持一个恒定值。

一、电容滤波电路

2．带载时的情况接通交流电源后，二极管导通，整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦波形。在t1时刻，即达到90°峰值时，开始以正弦规律下降，此时二极管是否关断，达到90°后，二极管关断，在90°后指数规律下降的速率快，而正弦波下降的速率小，所以超过90°以后有一段时间二极管仍然承受正向电压，二极管导通。随着的下降，正弦波的下降速率越来越快，的下降速率越来越慢。所以在超过90°后的某一点，例如图8-8（b）中的t2时刻，二极管开始承受反向电压，二极管关断。此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流，直至下一个半周的正弦波来到，再次超过，如图8-8(b)中的t3时刻，二极管重又导电。。取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。先设那么只有滤波电容以指数规律向负载放电，从而维持一定的负载电流。但是以上过程电容器的放电时间常数为

一、电容滤波电路

根据实验分析，一般用以下公式估算电容滤波时的输出电压平均值：（桥式、全波）（8-2-1）（半波）（8-2-2）越大越好，放电过程越慢，输出电压越高，脉动成分越少，即滤波效果越好。一般满足：（桥式、全波）（8-2-3）（半波）（8-2-4）电容选择条件：电容的放电时间常数其中T为交流电源电压的周期。

一、电容滤波电路

整流二极管选择条件：每只二极管的平均电流为（桥式、全波）（8-2-5）（半波）（8-2-6）（桥式）（8-2-7）（半波、全波）（8-2-8）每只二极管所承受的最高反向电压

一、电容滤波电路

电容滤波电路的特点：1）电容滤波电路适用于小电流负载。2）电容滤波电路的外特性比较软。3）电容滤波适用于输出电压高、负载电流较小、负载较稳定的场合。4）采用电容滤波时，整流二极管中将流过较大的冲击电流。必须选用较大容量的整流二极管。

二、电感滤波电路

在大电流的情况下，由于负载电阻RL很小。若采用电容滤波电路，则电容容量势必很大，而且整流二极管的冲击电流也非常大，在此情况下应采用电感滤波。如下图8-10所示，由于电感线圈的电感量要足够大，所以一般需要采用有铁心的线圈。

二、电感滤波电路

当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。因此经电感滤波后，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。

二、电感滤波电路

已知桥式整流电路滤波电感的直流电阻R，则电感滤波电路输出的电压平均值为

（8-2-9）

要注意电感滤波电路的电流必须要足够大，即RL不能太大，当忽略电感电阻时，此时可得出以下公式

二、电感滤波电路

电感滤波电路的特点：1）电感滤波电路适用于大电流负载。2）电感滤波电路的外特性比较硬。3）由于电感有延长整流管导电管电角的趋势，因此电流的波形比较平滑，避免了在整流管中产生较大的冲击电流。

三、复式滤波电路

1．型LC滤波电路图8-11型LC滤波电路特点是：1）在负载电流较大或较小时均有良好的滤波作用。2）电感滤波和LC滤波电路克服了整流管电流较大的缺点，3）外特性比较硬,与电容滤波相比，U0较低，电路体积、重量大为增加。

三、复式滤波电路

2．型LC滤波电路图8-12П型LC滤波电路

型LC滤波电路输出电压的脉动系数比仅有LC滤波时更小，波形更加平滑。输出直流电压提高了。缺点是整流管的冲击电流比较大，外特性比较软。

三、复式滤波电