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  • 电容滤波原理

    万次阅读 2013-12-28 21:35:41
    电容滤波原理滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压,其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电,当整流电压低于电容电压时电容放电,在充放电的过程中,使输出电压基本稳定。滤波电容容量大...

    电容滤波原理

    滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压,其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电,当整流电压低于电容电压时电容放电,在充放电的过程中,使输出电压基本稳定。

    滤波电容容量大,因此一般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输出电压趋于平滑。

    ★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。

    电容滤波原理 - 木木 - 木木的博客

    ★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。

    RL、C对充放电的影响

    电容充电时间常数为rDC,因为二极管的rD很小,所以充电时间常数小,充电速度快;

    RLC为放电时间常数,因为RL较大,放电时间常数远大于充电时间常数,因此,滤波效果取决于放电时间常数。

    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,如图所示。

    电容滤波原理 - 木木 - 木木的博客

    整流电路是将交流电变成直流电的一种电路,但其输出的直流电的脉动成分较大,而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0.01.故整流输出的电压必须采取一定的措施.尽量降低输出电压中的脉动成分,同时要尽量保存输出电压中的直流成分,使输出电压接近于较理想的直流电,这样的电路就是直流电源中的滤波电路。

    常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。

    直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。

    脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量

    半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。)

    RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1虚线

    框即为加的一级RC滤波电路。若用S'表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R')S'。

    由分析可知,在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好。而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。

    为了解决这个矛盾,于是常常采用有源滤波电路,也被称作电子滤波器。电路如图2。它是由C1、R、C2组成的π型RC滤波电路与有源器件--晶体管T组成的射极输出器连接而成的电路。由图2可知,流过R的电流IR=IE/(1+β)=IRL/(1+β)。流过电阻R的电流仅为负载电流的1/(1+β).所以可以采用较大的R,与C2配合以获得较好的滤波效果,以使C2两端的电压的脉动成分减小,输出电压和C2两端的电压基本相等,因此输出电压的脉动成分也得到了削减。

    从RL负载电阻两端看,基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路,相当于R减小了(1+β)倍,而C2增大了(1+β)倍。这样所需的电容C2只是一般RCπ型滤波器所需电容的1/β,比如晶体管的直流放大系数β=50,如果用一般RCπ型滤波器所需电容容量为1000μF,如采用电子滤波器,那么电容只需要20μF就满足要求了。采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果,因此被广泛地用于一些小型电子设备的电源之中。

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  • 桥式整流电路原理 桥式整流电路如1所示,中B为电源变压器,它的作用是将交流电网电压e1变成整流电路要求的交流电压,RL是要求直流供电的负载电阻,四只整流二极管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称...

    桥式整流电路原理

    桥式整流电路如图1所示,图中B为电源变压器,它的作用是将交流电网电压e1变成整流电路要求的交流电压,RL是要求直流供电的负载电阻,四只整流二极管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。

    图1

    桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见,二极管用理想模型来处理,即正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。

    在e2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,只能经过二极管D1流向RL,再由二极管D3流回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图1(a)中虚线箭头表示。

    在e2的负半周,其极性与图示相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,只能经过二极管D2流向RL,再由二极管D4流回变压器,所以D1、D3反偏截止,D2、D4正向导通。电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负,与正半周时相同。其电流通路如图1(b)中虚线箭头所示。

    综上所述,桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。

    图2

    根据上述分析,可得桥式整流电路的工作波形如图2。由图可见,通过负载RL的电流iL以及电压uL的波形都是单方向的全波脉动波形。

    桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高。因此,这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。

    桥式整流电路电感滤波原理

     电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,所以电感L有平波作用。

      桥式整流电路电感滤波优点:整流二极管的导电角大,峰值电流小,输出特性较平坦。

      桥式整流电路电感滤波缺点:存在铁心,笨重、体积大,易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。

      例1桥式整流器滤波电路如图所示,已知V1是220V交流电源,频率为50Hz,要求直流电压VL=30V,负载电流IL=50mA。试求电源变压器副边电压V2的有效值,选择整流二极管及滤波电容。


    桥式整流电容滤波原理

     电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输出电压趋于平滑。

    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。

    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。

    RL、C对充放电的影响

    电容充电时间常数为rDC,因为二极管的rD很小,所以充电时间常数小,充电速度快;RLC为放电时间常数,因为RL较大,放电时间常数远大于充电时间常数,因此,滤波效果取决于放电时间常数。

    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。

    转自:http://www.dianziaihaozhe.com/lilunxuexi/2212/

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  • 电容滤波原理 桥式整流RC滤波电路

    千次阅读 2009-03-19 10:08:00
    如下所示为电容滤波电路,滤波电容容量大,因此一般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输出电压趋于平滑。一、滤波原理★当u2为正半周并且数值大于电容两端...

    如下图所示为电容滤波电路,滤波电容容量大,因此一般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输出电压趋于平滑。

    一、滤波原理

    u2正半周并且数值大于电容两端电压uC时,二极管D1D3导通D2D4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D1D3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。

     

    u2负半周幅值变化到恰好大于uC时,D2D4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D2D4变为截止,CRL放电,uC按指数规律下降;放电到一定数值时D1D3变为导通,重复上述过程。

    RLC对充放电的影响

    电容充电时间常数为rDC,因为二极管的rD很小,所以充电时间常数小,充电速度

    RLC为放电时间常数,因为RL,放电时间常数远大于充电时间常数,因此,滤波效果取决于放电时间常数。

    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,如右上图所示。

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  • 电容电感滤波原理图解

    万次阅读 多人点赞 2018-11-03 11:40:12
    滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最 基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波电 路;电子滤波器电路。  单向脉动性直流电压的特点  如 1(a)所示。是单向脉动性直流电压波形,从 中...

    滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最 基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波电 路;电子滤波器电路。  

    1. 单向脉动性直流电压的特点 

    如图 1(a)所示。是单向脉动性直流电压波形,从 图中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的, 但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现 出周期性的变化,所以是脉动性的。  

    但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解一 个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图 1(b)所 示。在图 1(b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压 U。 中的直流成分,实线部分是 UO 中的交流成分。

     

     

     

    1. 电容滤波原理 

    根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分 解成交流和直流两部分。在电源电路的滤波电路中,利 用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性,或者利用 电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。 图 2 所示是电容滤波原理图。  

    图 2(a)为整流电路的输出电路。交流电压经整流 电路之后输出的是单向脉动性直流电,即电路中的 UO。  

    图 2(b)为电容滤波电路。由于电容 C1 对直流电 相当于开路,这样整流电路输出的直流电压不能通过C1 到地,只有加 到负载 RL 图为 RL 上。对于整流电路 输出的交流成分, 因 C1 容量较大, 容抗较小,交流成 分通过 C1 流到地 端,而不能加到负 载 RL。这样,通过 电容 C1 的滤波, 从单向脉动性直 流电中取出了所 需要的直流电压 +U。

    滤波电容 C1 的容量越大,对交流成分的容抗越 小,使残留在负载 RL 上的交流成分越小,滤波效果就越好。  

    3. 电感滤波原理 

    图 3 所示是电感滤波原理图。由于电感 L1 对直流 电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加 到负载 RL 上。

    对于整流电路输出的交流成分,因 L1 电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用,阻止 了交流电通过 C1 流到加到负载 RL。这样,通过电感 L1 的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直 流电压 +U。  

    滤波电感 L1 的电感量越大,对交流成分的感抗越 大,使残留在负载 RL 上的交流成分越小,滤波效果就 越好,但直流电阻也会增大。 

     

     

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  • 电容滤波

    2019-07-08 21:09:47
    一、滤波原理  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,...
  • 本文给大家分享了一个桥式整流电容滤波电路。
  • 电容 电感 滤波原理

    千次阅读 2009-12-16 20:38:00
    整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,...无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)
  • 电容滤波电路有多种,如用低频滤波电容的电源电路,还有高频滤波电容组成的电路等。重要提示电源电路中,220V交流电压输入电源变压器到整流电路,得到单向脉动性直流电压,这一电压还不能直接加到电子电路中,因为...
  • 电容滤波电路

    2014-04-06 01:40:24
    如下所示为电容滤波电路,滤波电容容量大,因此一般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输出电压趋于平滑。 一、滤波原理 ★当u2为正半周...
  • 整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分...无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有
  • 电容滤波的两个要点

    千次阅读 2013-12-08 15:43:57
    这里我把电容滤波的两个要点介绍一下:1、电容滤波是有频段的,很多人以为电容是越大越好,其实不然,每个电容有一定的滤波频段,大电容滤低频,小电容滤高频,主要是根据电容的谐振频点来决定,电容在谐振频率点处...
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  • RC无源滤波原理分析

    2018-09-04 15:29:43
    常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。
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  • 二阶有源带通滤波器滤波原理

    万次阅读 多人点赞 2017-01-18 17:20:35
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电容滤波原理图