2022-2023学年高二物理竞赛课件：电容滤波电路的特点

电容滤波电路的特点 近似估算可得: UO=UO(AV)=1.2U2 电容滤波电路的特点 （1） UL与RLC的 关系： RLC 愈大 C放电愈慢  UL(平均值)愈大。 RLC 较大 一般取： (T:电源电压的周期) u2 t iD t uc= uL 整流电路输出电压大于uo时，才有充电电流iD 。因此整流电路的输出电流是脉冲波。电容滤波时，整流管的导通角较小。 看有关书推导的公式。 RLC较大）时， 本书（有C），桥式整流电容滤波电路。 图1-5-5，有C 桥式整流电路工作原理（有C） 已做的实验六 整流与稳压电路。 （2）接入RL（且RLC较大）时 u2 t iD t u2＞ uC时： 二极管导通，C充电。 u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 二极管中 的电流 uc= uL + + + + 4 1 2 3 2 1 R 220V + L u - u L 2 u D 4 D 3 D D 1 C u c 放电 充电 加入滤波电容 时的波形 无滤波电容 时的波形 (忽略整流电路内阻) u2 t uo t 电容充电时，电容电压滞后于u2。 整流电路的输出电流 RLC越小，输出电压越低。 （3）接入RL（且RLC较大）时 (考虑整流电路内阻) a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C + – 5 uo t u2上升， u2大于电容 上的电压uc，u2对电容充电， uo= uc u2 时间常数 = (RL // Rint ) C u2下降， u2小于电容上的电压。 二极管承受反向电压而截止。 电容C通过RL放电， uc按指数 规律下降，时间常数 = RL C 放电时间常数 远远大于充电时间常数， 滤波效果取决于放电，其值愈大，滤波效果愈好。 (2) 流过二极管的瞬时电流很大。 RLC 越大  Uo越高。 负载电流的平均值越大 ; 整流管导电时间越短。  iD的峰值电流越大。 故一般选二极管时，取 7 输出波形随负载电阻 RL 或 C 的变化而改变, Uo 和 S 也随之改变。 如: RL 愈小( IL 越大), Uo下降多, S 增大。 结论：电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。 (3) 输出特性(外特性) uo 电容滤波 纯电阻负载 1.4U2 0.9U2 0 IL 8 四、桥式整流电路工作原理：无C u2正半周时电流通路 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL uo （1）组成：由四个二极管组成桥路。 （2）工作原理： D1 、D3导通， D2、D4截止。 u2 uO + - 9 - + u0 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u2负半周时电流通路 D2、D4导通，D1、D3截止。 u2 uO 10 u2>0 时 D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A  D1 RLD3B u2<0 时 D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B  D2 RLD4A 输出是脉动的直流电压 u2 桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形。 uD4,uD2 uD3,uD1 uo u2 D4 D2 D1 D3 RL uo A B 如D4接反，则： 无波形且B或D损坏。 11 uo $