2022-2023学年高二物理竞赛课件：倍压整流电路

倍压整流电路 倍压整流电路 利用滤波电容的充放电作用，将多个电容和二极管组合可获得倍数于变压器附边电压的输出电压。 1、二倍压整流电路 u2的正半周时：D1导通，D2截止，理想情况下，电容C1的电压： u2的负半周时：D2导通，D1截止，理想情况下，电容C2的电压： 输出端的电压： 即二倍压电压。 一般取 近似估算: Uo(AV)≈1.2U2 (b) 流过二极管瞬时电流很大 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 (a) 输出电压平均值Uo与时间常数 RLC 有关 RLC 愈大 电容器放电愈慢  Uo(平均值)愈大 (c) 二极管承受的最高反向电压： (d) 滤波电容应选用耐压>1.1 的电解电容。 由UO(AV)的表达式可看出，C越大， UO(AV)也越大，IO(AV)也会增大，而整流管的通电时间却越短，整流管的导通电流加大，如果C太大则初始充电时间要长，整流管中通过的冲击电流时间加长，长时间会影响整流管使用寿命。 所以一般选择整流管时ID(AV)＞（2~3） IO(AV) 。 改变RLC会对UO(AV)和S有影响，将UO(AV)和IO(AV)的关系曲线称为输出特性，将S和IO(AV)的关系曲线称为滤波特性，如果RLC越小，UO(AV)越低，则S越大，而加大C可使滤波效果和负载能力增强，但 C不能无限增大。 所以电容滤波形式电路一般适用于输出电流较小且负载变化不大的场合。 + – 2、多倍压整流电路 + – u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1充电到： u2的第一个负半周：u2、C2、D2 、C1构成回路，C2充电到： C1 u1 u2 D1 D2 D3 D4 D5 D6 C3 C5 C2 C4 C6 多倍压整流电路适合大电压,小电流场合。 + – + – + – + – + – + – C1 u1 u2 D1 D2 D3 D4 D5 D6 C3 C5 C2 C4 C6 u2的第二个正半周：u2、C1、C3 、D3 、C2构成回路， C1补充电荷，C3充电到： u2的第二个负半周： u2、C2、C4、D4、C3 、C1构成回路， C2补充电荷， C4充电到： 把电容接在相应电容组的两端，即可获得所需的多倍压直流输出。 电路结构: 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。 u2 u1 RL L uo 10.3.3 其它形式的滤波电路 一、电感滤波电路 电感滤波原理 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。 Uo(AV)≈0.9U2 当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压: u2 u1 RL L uo 对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上 二、复式滤波电路 改善滤波特性的方法：采取多级滤波。如： L-C 型滤波电路：在电感滤波后面再接一电容。 RC– 型滤波电路：在电容滤波后再接一级RC滤波电路。 性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。 LC – 型滤波电路：在电容滤波后面再接L-C 型滤波电路。 １. RC – 型滤波器 改善滤波特性的方法：采取多级滤波 uo R u2 u1 C1 C2 uo1´ RL RC –  型滤波器 uo R u2 u1 C1 C2 uo1´ RL uo的交流分量的基波的幅值： 通常选择滤波元件的参数使得： uo的脉动系数S与uo1的脉动系数S´的关系： � � � $