電源濾波電路

電源濾波電路

1.空載時(shí)的情況

當(dāng)電路選用電容濾波，輸出端空載，如圖(a)所示，設(shè)初始時(shí)電容電壓uC為零。接入電源后，當(dāng)u2在正半周時(shí)，通過(guò)D1、D3向電容器C充電;當(dāng)在u2的負(fù)半周時(shí)，通過(guò)D2、D4向電容器C充電，充電時(shí)刻常數(shù)為τc = RintC

空載時(shí)橋式整流電容濾波電路

式中包括變壓器副邊繞組的直流電阻和二極管的正導(dǎo)游通電阻。因?yàn)橐话愫苄?，電容器很快就充到溝通電壓u2的最大值，如波形圖(b)的時(shí)刻。此后，u2初步下降，因?yàn)殡娐份敵龆藳](méi)接負(fù)載，電容器沒(méi)有放電回路，所以電容電壓值uC不變，此時(shí)，uC>u2，二極管兩端承受反向電壓，處于截止情況，電路的輸出電壓Uo=Uc=√2*U2，電路輸出堅(jiān)持一個(gè)安穩(wěn)值。實(shí)際上電路總要帶必定的負(fù)載，有負(fù)載的情況如下。

2.帶載時(shí)的情況

下圖給出了電容濾波電路在帶電阻負(fù)載后的工作情況。接通溝通電源后，二極管導(dǎo)通，整流電源一起向電容充電和向負(fù)載供應(yīng)電流,輸出電壓的波形是正弦形。在時(shí)刻，即抵達(dá)u290°峰值時(shí)，u2初步以正弦規(guī)矩下降，此時(shí)二極管是否關(guān)斷，取決于二極管承受的是正向電壓仍是反向電壓。

先設(shè)抵達(dá)90°后，二極管關(guān)斷，那么只需濾波電容以指數(shù)規(guī)矩向負(fù)載放電，然后堅(jiān)持必定的負(fù)載電流?？墒?0°后指數(shù)規(guī)矩下降的速率快，而正弦波下降的速率小，所以逾越90°往后有一段時(shí)刻二極管依然承受正向電壓，二極管導(dǎo)通。跟著u2的下降，正弦波的下降速率越來(lái)越快，uC的下降速率越來(lái)越慢。所以在逾越90°后的某一點(diǎn)，例如圖(b)中的t2時(shí)刻，二極管初步承受反向電壓，二極管關(guān)斷。此后只需電容器C向負(fù)載以指數(shù)規(guī)矩放電的方法供應(yīng)電流，直至下一個(gè)半周的正弦波來(lái)到，u2再次逾越uC，如圖(b)中的t3時(shí)刻，二極管重又導(dǎo)電。

以上進(jìn)程電容器的放電時(shí)刻常數(shù)為τd= RLC

電容濾波一般負(fù)載電流較小，可以滿足td較大的條件，所以輸出電壓波形的放電段比較陡峭，紋波較小，輸出脈動(dòng)系數(shù)S小，輸出均勻電壓UO(AV)大，具有較好的濾波特性。

帶載時(shí)橋式整流濾波電路

以上濾波電路都有一個(gè)共性,那就是需求很大的電容容量才華滿足要求,這樣一來(lái)大容量電容在加電瞬間很有很大的短路電流,這個(gè)電流對(duì)整流二極管,變壓器沖擊很大,所以現(xiàn)在一般的做法是在整流前加一的功率型NTC熱敏電阻來(lái)堅(jiān)持平衡,因NTC熱敏電阻在常溫下電阻很大,加電后跟著溫度升高，電阻阻值靈敏減小,這個(gè)電路叫軟起動(dòng)電路。這種電路缺點(diǎn)是：斷電后，在熱時(shí)刻常數(shù)內(nèi)，NTC熱敏電阻沒(méi)有康復(fù)到零功率電阻值，所以不宜頻頻的敞開(kāi)。

為什么整流后加上濾波電容在不帶負(fù)載時(shí)電壓為何升高?這是因?yàn)榧由蠟V波測(cè)得的電壓是含有脈動(dòng)成分的峰值電壓，加上負(fù)載后就是均勻值，核算：峰值電壓=1.414×理論輸出電壓

有源濾波-電子電路濾波

π型RC濾波電路與有源器件晶 體管T組成的射極輸出器聯(lián)接而成的電路

電阻濾波本身有許多敵對(duì),電感濾波本錢又高,故一般線路常選用有源濾波電路,電路如上圖。它是由C1、R、C2組成的π型RC濾波電路與有源器件晶體管T組成的射極輸出器聯(lián)接而成的電路。由圖可知，流過(guò)R的電流IR=IE/(1+β)=IRL/(1+β)。流過(guò)電阻R的電流僅為負(fù)載電流的1/(1+β).所以可以選用較大的R，與C2協(xié)作以取得較好的濾波效果，以使C2兩端的電壓的脈動(dòng)成分減小，輸出電壓和C2兩端的電壓底子持平，因此輸出電壓的脈動(dòng)成分也得到了削減。

從RL負(fù)載電阻兩端看，基極回路的濾波元件R、C2折合到射極回路，相當(dāng)于R減小了(1+β)倍，而C2增大了(1+β)倍。這樣所需的電容C2只是一般RCπ型濾波器所需電容的1/β，比如晶體管的直流放大系數(shù)β=50，假如用一般RCπ型濾波器所需電容容量為1000μF，如選用電子濾波器，那么電容只需求20μF就滿足要求了。選用此電路可以選擇較大的電阻和較小的電容而抵達(dá)相同的濾波效果，因此被廣泛地用于一些小型電子設(shè)備的電源之中。