2022-2023学年高二物理竞赛：滤波电路

滤波电路 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 滤波元件: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。 电抗元件，如电容、电感。 RL C RL L 2 滤波电路 (1) 电容滤波电路 (a)电容滤波原理 v2 t vo t RL vo C vo vo t 3 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 10.1.2 滤波电路 C vo 流过二极管的电流 v2 t vo t 二极管中的电流 流过二极管的电流是脉冲波. RLC越小，输出电压越低。 4 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 (1) 电容滤波电路 10.1.2 滤波电路 (a)电容滤波原理 C vo  输出电压 平均值Vo与时间常数 RLC 有关 特点： RLC 愈大 电容器放电愈慢  Vo(平均值)愈大 一般取 (T:电源电压的周期) 近似估算: Vo=1.2V2 Io= Vo/RL 5 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 (1) 电容滤波电路 10.1.2 滤波电路 (a)电容滤波原理 C vo 流过二极管瞬时电流很大 RLC 越大  Vo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  二极管承受的最高反向电压 6 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 (1) 电容滤波电路 10.1.2 滤波电路 (a)电容滤波原理 特点： (2)电感滤波原理 电路结构: 在桥式整流电路与负载间串一电感L就构成了电感滤波电路。 电感滤波原理 对直流分量: 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。 当忽略L的直流电阻时，输出平均电压约为：Vo=0.9V2 v2 v0 7 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 10.1.2 滤波电路 例.如图交流电源电压为220V,频率50Hz,要求直流电压V0=30V,负载电流I0=50mA.求电源变压器二次电压v2的有效值;选择整流二极管及滤波电容器. 解. 1) 变压器二次电压有效值 ∵v0=1.2v2 ∴v2=25V V0 = 0.9V2 V2 =33.33V 8 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 例.如图交流电源电压为220V,频率50Hz,要求直流电压V0=30V,负载电流I0=50mA.求电源变压器二次电压v2的有效值;选择整流二极管及滤波电容器. 解. 1) 变压器二次电压有效值 2)选择整流二极管 ∵v0=1.2v2 ∴v2=25V 流过二极管的平均电流 二极管承受的最大反向电压 选购时：二极管额定电流 2ID 50mA; 最大反向电压  2VRM 70V 可选用允许最大电流为50mA,最大反向电压为100V的2CZ51D整流二极管 9 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 例.如图交流电源电压为220V,频率50Hz,要求直流电压V0=30V,负载电流I0=50mA.求电源变压器二次电压v2的有效值;选择整流二极管及滤波电容器. 解. 1) 变压器二次电压有效值 2)选择整流二极管 ∵v0=1.2v2 ∴v2=25V 3)选择滤波电容器 负载电阻 一般取 (T:电源电压的周期) 取RLC=4T/2=2T=2/50=0.04s 10 10.1 小 功 率 整 流 滤 波 电 路 稳压电路的作用: 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 有波纹的 直流电压 稳压 直流 电压 当电源电压变化或负载变动时,保证输出电压基本不变。 10.2 稳 压 电 路 稳压电源类型: 稳压管稳压电路 线性稳压电路 开关型稳压电路 11 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 1.电路结构的一般形式 串联式稳压电路的组成： （1）基准电压； （2）比较放大； （3）取样电路； （4）调整元件 12 10.2 稳 压 电 路 $