模电摸索日记之《整流与滤波电路》
整流与滤波电路
- 一、常见单相整流电路的分析方法和基本参数
- 1. 单相半波整流电路
- 1. 参数计算
- 2. 单相桥式整流电路
- 1. 参数计算
- 二、滤波电路
- 1. 电容滤波电路
- 2. 电感滤波电路
- 3. 复式滤波电路
- 三、倍压整流电路
- 1. 工作原理
- 2. 输出电路接法
- 3. 适用场合
一、常见单相整流电路的分析方法和基本参数
1. 单相半波整流电路
这个电路很简单;就是利用二极管的单向导通性;负半轴就由于反向截止没导通
1. 参数计算
1)、负载上电压平均值和电流平均值。负载R1上得到的整流电压极性虽然是单向的,但其大小是变化的。常用一个周期的平均值来衡量这种单向脉动电压的大小。单相半波整流电压的平均值为
流过负载电阻 RL 的电流平均值为
2)、整流二极管的电流平均值和承受的最高反向电压。流经二极管的电流平均值就是流经负载电阻R1的电流平均值,即
二极管截止时承受的最高反向电压 UDRM 就是变压器二次交流电压 u2 的最大值,即
在实际应用中,根据 ID 和UDRM选择合适的整流二极管。二极管实际选用时,由于存在外部的噪声和冲击,因此元器件的参数必须留有较大裕量,其最大整流电流一般是ID的1.5 - 2倍,二极管的 反向耐压 大致为 UDRM 的2倍。
看道题就理解了
单相半波整流的优点是电路简单,使用的器件少;缺点是输出电压波动大、效率低,整流效率仅为40%左右。因此,只能用于小功率以及对输出电压波形和整流效率要求不高的设备。
2. 单相桥式整流电路
- 工作电路图:
- 整流分析图:
- 整流结果图:
1. 参数计算
1)、负载上电压平均值和电流平均值
负载上电压的平均值为:
流过负载电阻RL的电流平均值为:
2)、整流二极管的电流平均值和承受的最高反向电压
因为桥式整流电路中,每两个二极管串联导通半个周期,所以流经每个二极管的电流平均值为负载电流的一半
每个二极管在截止时承受的最高反向电压为 u2 的最大值
3)、变压器二次电压有效值和电流有效值
变压器二次电压有效值为:
变压器二次电流有效值为:
下面是一个整流电路对比表格
经典例题:
经典例题:
二、滤波电路
滤波电路利用电容或电感在电路中的储能作用,当电源电压(或电流)增加时,电容(或电感)把能量储存在电场(或磁场)中;当电源电压(或电流)减小时,又将储存的能量释放出来,从而减小了输出电压(或电流)中的脉动成分,得到比较平滑的直流电压。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波、复式滤波电路(包括倒L型、RC- π型、LC-π型滤波)等。
【其实就是利用电容电感的能量补偿作用】
1. 电容滤波电路
- 电路图
- 滤波图
- 由上述可知,采用电容滤波后:
(1)负载直流平均电压升高,脉动程度大大降低。
(2)负载电压平均值Uo(Av)=0.9U2 ~ 1.414U2,工程估算时一般取
Uo(Av) = 1.2 * U2
通常按下式确定滤波电容【T为交流电源的周期。】
经典例题:
2. 电感滤波电路
电感滤波电路如图所示,在整流电路与负载电阻 RL 之间串联一个电感 L。当流过电感L的电流增大时,电感产生的自感电动势阻止电流的增加;当电流减小时,自感电动势则阻止电流的减小。可见,电感滤波器的电感量愈大,自感电动势愈大,单向脉动电流流经电感线圈时就愈平滑,从而起到滤波作用。在电感滤波电路中电感自身有损耗,但输出电压波动小,且随负载变化也很小,因而适用于负载电流较大的场合。由于电感量大时体积也大,在小型电子在小型电子设备中很少采用电感滤波方式。
3. 复式滤波电路
- 复式滤波电路是用电容、电感和电阻组成的滤波器,通常有LC型、RC- π型、LC-π型滤波。它的滤波效果比单一使用电容或电感滤波要好得多,其应用较为广泛。
三、倍压整流电路
1. 工作原理
2. 输出电路接法
- 1)、3 * 1.41 * U2:负载接e、b两节点。
- 2)、4 * 1.41 * U2:负载接f、a两节点。
在以上分析中,均未考虑电容放电的影响,而实际应用时,当接上负载后,电容将要对负载放电,使输出电压降低。
3. 适用场合
- 倍压整流电路由于内阻大,仅适用于负载电流很小的场合,如电子灭蝇灯的升压电路中就可以使用倍压整流。
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