模拟电子电路分析与制作：电源滤波电路

1、模拟电子线路分析与制作 -单相桥式整流滤波电路 整流后得到的脉动直流电压纹波较大，需要通过滤波电路去除这种波动，保留稳定不变的直流电压，常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。其中电容滤波电路简单，纹波较小，负载能力较差，一般用于较高电压、较小电流的小功率电源中，电感滤波电路占据体积较大，容易引起电磁干扰，一般用于低电压、大电流的大功率电源中。2 原子结构电容滤波1 定义 3 共价键1 电路组成-桥式整流滤波电路u1：变压器输入电压，一般为220V交流电；u2：变压器输出电压，与u1同频率，幅度小于u1幅度；T ：变压器，实现电压幅度变化;VD1VD4 ：整流二极管，实现整流;RL：负载等

2、效电阻，可以是真实的电阻，也可以是后续用电电路的等效电阻；uL/uC：输出电压（负载上电压/电容两端电压）。C：滤波电容（并联）;2 电路原理分析电容滤波的原理是：当接在电容两端的电压高于电容自身电压时，电容充电，当接在电容两端的电压低于电容自身电压时，电容放电。结合以上电路，具体解释是：与负载并联的电容器C在电源供给的电压升高，且高于电容自身电压时，能把部分能量存贮起来，当电源电压降低，且低于电容自身电压时，把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容C具有平波的作用。因此，由于电容的接入，电容两端的电压uc对RL两端的电压有影响，进而会对整流二极管的通断会有影响，因为整流二极管只有受到正向电

3、压作用才会导通，否则会截止。2 电路原理分析2 电路原理分析1）假设上电阶段，u2从正半周开始，即u2从0开始上升，u2uC，二极管VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，u2通过二极管VD1、VD3给电容C充电，此时，充电电阻小，充电时间短，几乎可以跟踪u2的上升速度，电容器很快充电到u2的最大值，此时uC= 。2 电路原理分析2）u2从峰值下降到0的阶段，u2uC，二极管VD1VD4截止，电容将通过负载RL放电，放电时间一般比较缓慢，uC将成指数规律缓慢下降，显而易见，此阶段，u2、uC同时下降，但是u2下降速度快于uC。2 电路原理分析3）负半周，|u2|从0重新上升阶段，|u2|uC之

4、后，二极管VD2、VD4导通，VD1、VD3截止，u2通过二极管VD2、VD4给电容C充电，此时，充电电阻小，充电时间短，几乎可以跟踪|u2|的上升速度，电容器很快充电到u2的最大值，此时uC= 。2 电路原理分析如此反复不断，负载上就得到了一个比脉动直流电压纹波小很多的直流电压，波形图实线表示uL/uC的波形。2 原子结构参数计算与选择1 定义 1 二极管平均电流 变压器的输出u2的有效值用U2表示 负载上得到的直流电压与电容上的电压相等，波动很小，因此负载RL上的电压用平均值表示： 变压器的输出u2的有效值用U2表示1 二极管平均电流 负载上得到的直流电压与电容上的电压相等，波动很小，因此

5、负载RL上的电压用平均值表示： 变压器的输出u2的有效值用U2表示1 二极管平均电流 VD1、VD3和VD2、VD4是两两轮流导通，流经每一个二极管的平均电流是负载上电流IL的一半： VD1、VD3和VD2、VD4是两两轮流导通，流经每一个二极管的平均电流是负载上电流IL的一半： 负载上得到的直流电压与电容上的电压相等，波动很小，因此负载RL上的电压用平均值表示： 变压器的输出u2的有效值用U2表示1 二极管平均电流2 二极管最大反向电压 整流二极管截止时，二极管上出现最大反向电压。因此，正半周时，VD2、VD4截止，此时，VD2、VD4承受的最大反向电压均为u2的最大值 变压器的输出u2的有

6、效值用U2表示 同理，负半周时，VD1、VD3截止，承受同样大小的反向电压。3 二极管选择原则 二极管平均电流： 二极管最大反向电压：理论临界值原则： 一般按照理论临界值的（23）倍以上选择器件3 二极管选择原则 二极管平均电流： 二极管最大反向电压：理论临界值 整流二极管正向电流： IF（23）IVD 二极管最大反向电压： UR（23）URM实际工程值原则： 一般按照理论临界值的（23）倍以上选择器件3 二极管选择原则 二极管平均电流： 二极管最大反向电压：理论临界值原则： 负载上的直流电压值和纹波的大小与电容容量C有关，C越大 ，负载电压越稳定，纹波越小。为了保证负载电压的平滑度，C一般按

7、照下式进行选择。4 电容器选择原则式中，T为交流电源的周期，一般电网电压周期为20ms实际工程值5 变压器选择原则实际工程值 变压器输出有效值： 变压器输出电流：（1.52）IL 在实际工程中，考虑到电网电压的波动等因素的影响，变压器制造商会按照变压器的二次电压值10%的裕度进行生产。 变压器的输出u2的有效值用U2表示2 原子结构电感滤波1 定义 3 共价键1 电路组成-桥式整流滤波电路u1：变压器输入电压，一般为220V交流电；u2：变压器输出电压，与u1同频率，幅度小于u1幅度；T ：变压器，实现电压幅度变化;VD1VD4 ：整流二极管，实现整流;RL：负载等效电阻，可以是真实的电阻，也可以是后续用电电路的等效电阻；uL/uC：输出电压（负载上电压/电容两端电压）。L：滤波电感（串联）;2 电路原理分析电感滤波的原理是：当接电源提供的电流增加，电感存贮电能，当接电源提供的电流减小，电感释放电能。结合以上电路，具体解释是：图中与