任务三-直流稳压与滤波电路

直流稳压与滤波电路成都职业技术学院成都卓物科技有限公司直流稳压与滤波电路直流滤波电路

利用储能元件电容两端的电压（或通过电感中的电流）不能突变的特性，滤掉整流电路输出电压中的交流成分，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。电容滤波电路原理分析

电容滤波电路的示意图如右图所示。

并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。而当输入电压降低时，电容两端电压以指数规律放电，就可以把存储的能量释放出来。经过滤波电路向负载放电，负载上得到的输出电压就比较平滑，起到了平波作用。细分其工作过程，如下。整流输出的脉动直流在整流桥（或二极管整流器）之后，输出的电压是脉动直流电压。这个电压虽然是直流，但由于正弦波的整流，包含了较大的波动成分。单向脉动性直流电压示意图，如下所示。直流稳压与滤波电路直流滤波电路电容滤波电路原理分析电容充电当整流器输出电压上升时，电容器通过整流器进行充电。充电过程非常快，电容器的电压迅速上升，几乎跟随整流后的电压波形。电容放电当整流输出电压下降时，电容器开始通过负载放电。由于电容器储存了电荷，它可以在整流电压下降时维持负载电压，避免电压快速下降。电容的放电过程相对较慢，这取决于负载的大小和电容的容量。平滑输出电压通过充放电过程，电容器在脉动电压的峰值之间起到了“填充”的作用，使输出电压的波动减小，从而得到一个更加平滑的直流电压。直流稳压与滤波电路直流滤波电路电容滤波电路原理分析电容滤波电路的关键参数有以下几个点。电容值（C）：滤波电容值的选择非常重要。电容值越大，滤波效果越好，但成本和体积也会增加。一般在电源滤波中，电容值从几十微法（µF）到几千微法不等，具体取决于电路的电流需求和电源频率。电容类型：常用的滤波电容包括铝电解电容和陶瓷电容。铝电解电容具有较大的容量，适合低频滤波；陶瓷电容适合高频滤波。电容滤波电路的效果如下。纹波电压：滤波后的电压仍然会有一些波动，这种波动称为纹波电压。纹波电压的大小取决于电容值和负载电流。增大电容值或减少负载电流可以减少纹波电压。负载电流：较大的负载电流会加速电容的放电过程，从而增加纹波电压。直流稳压与滤波电路直流滤波电路电容滤波电路测试验证M212板卡上的滤波电路如下所示，可见整流电路与滤波电路连接在一起，该测试与验证已在整流电路中完成，参照之前的测试验证过程。直流稳压与滤波电路直流稳压电路直流稳压电路用于将不稳定的直流电压转变为稳定的直流电压，常用于电源设计中。以下是直流稳压电路的基本原理及其常见类型。稳压电路的基本原理是通过稳压器（如线性稳压器或开关稳压器）将滤波后的直流电压稳定在所需的电压水平。稳压集成电路常见类型有如下两种。线性稳压器优点：设计简单，输出纹波低。噪音小，响应速度快。缺点：效率低（特别是在输入电压和输出电压差别较大时）。发热量大，需要散热片。示例：7805（5V稳压器）、7812（12V稳压器）。开关稳压器优点：高效率（通常在80%以上）。可以用于升压、降压、反向等多种电路。缺点：电路复杂，设计要求高。输出纹波较高，需要额外的滤波电路。示例：LM2596（降压稳压器）、MC34063（通用开关稳压器）。直流稳压与滤波电路直流稳压电路线性稳压器适用于低功率应用和需要低噪声的场合，如模拟电路和音频设备。开关稳压器适用于需要高效率的应用，如电池供电设备、计算机电源和高功率设备。线性稳压器和开关稳压器是两种常见的直流稳压电源，它们各自有不同的工作原理和应用场景。直流稳压与滤波电路直流稳压电路测试验证M212板卡上的直流稳压电路如右上图所示，使用LM7812集成芯片进行稳压，该稳压器为线性稳压器，具有较好的纹波和噪声特性。在后级，使用了一颗LED灯作为稳压后的电源指示灯，使用了一个保险丝后连接了两颗电容，其中电解电容用于储能，100nF电容用于解耦，另外这两颗电容还有一定的滤波作用，能够使得输出电压波形更加平滑。直流稳压与滤波电路直流稳压电路测试验证按照如下连线示意图进行连接，测试稳压电路的输出，并填写后表。连接方式：将示波器的接地端连接至板卡的J1引脚。测试端连接至板卡的TP4引脚。测试结果如下所示。可见输出电压为12V直