2022-2023学年高二物理竞赛课件：滤波电容的选择与输出电压的估算

滤波电容的选择与输出电压的估算 2 滤波电容的选择与输出电压的估算  C容量选择： T：交流电压的周期  C耐压选择：  输出电压的估算： RLC愈大电容器放电愈慢Uo(平均值)愈大。 3 uo t u2 t u2< uo时，二极管截止，电容通过RL放电，uo逐渐下降。电容的放电电流填补了波形的部分空白，使输出电压的平均值增大。 uo t u2 t 滤波电容在u2> uo时充电，在u2< uo时放电。桥式整流电容滤波时，每个周期充、放电两次；半波整流电容滤波时，每个周期充、放电一次； 4 输出电压的平滑程度和平均值与电容的放电时间常数RLC有关。 RLC越小，输出电压越低，输出电压中含纹波成分越大。 RLC大 RLC小 UO UO 若空载（RL开路），输出波形如何？ 5  输出电压的估算： 桥式整流电容滤波: 若满足： 则： 半波整流电容滤波: 同理，可得： 6 三、脉动系数 基波峰-峰值 基波峰值： 脉动系数： T t w RLC 7 四、整流二极管导通角 uO 0 t  2 i 0 t 2  iD iO  无滤波电容时θ＝π。 有滤波电容时θ < π，导通时间短，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！ 导通角 8 五、电容滤波电路的输出特性和滤波特性 输出特性(外特性): 电容滤波电路简单易行，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。 滤波特性: S 0 IO（AV） RLC减小 0.9U2 0 IO(AV) UO(AV) RLC减少 9 [例] 在桥式整流电容滤波电路中，要求输出电压平均值 UO（ AV ）=15V， IO（ AV ）=100mA， UO（ AV ）=1.2U2。 求：滤波电容的大小，考虑到电网电压波动10%，滤波电容的耐压值。 解： 10 一. 电感滤波电路 在桥式整流电路与负载间串入一电感L，就构成了电感滤波电路。 1）电路 9.3.3 其他形式的滤波电路 u2 u1 RL L u0 11 对直流分量( f=0):XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在XL上。因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。 2）滤波原理 整流输出的脉动电压中既含直流分量( f=0) ，也含各次谐波分量（不同频率的交流分量）。 u2 u1 RL L uo 12 3） 电感滤波的特点:  整流管导电角较大,峰值电流很小,输出特性比 较平坦,适用于低电压大电流(RL较小)的场合。 电感铁芯笨重,体积大,易引起电磁干扰。 $