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1、10.2 10.2 滤波电路滤波电路10.2.1 10.2.1 电容滤波电路电容滤波电路10.2.2 10.2.2 电感滤波电路电感滤波电路几种滤波电路几种滤波电路(a)电容滤波电路)电容滤波电路(b)电感电容滤波电路(倒)电感电容滤波电路(倒L型)型)(c)型滤波电路型滤波电路10.2.1 10.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 (1)(1)滤波的基本概念滤波的基本概念 滤滤波波电电路路利利用用电电抗抗性性元元件件对对交交、直直流流阻阻抗抗的的不不同同,实实现现滤滤波波。电电容容器器C对对直直流流开开路路,对对交交流流阻阻抗抗小小,所所以以C应应该该并并联联在在负负载载两两端端。电电感感器器
2、L对对直直流流阻阻抗抗小小,对对交交流流阻阻抗抗大大,因因此此L 应应与与负负载载串串联联。经经过过滤滤波波电电路路后后,既既可可保保留留直直流流分分量量、又又可可滤滤掉掉一一部部分分交交流流分分量量,改改变变了了交交直直流流成成分分的的比比例例,减减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。(2 2)电容滤波电路)电容滤波电路 单相桥式电容滤波整流电路如图所示,在负载单相桥式电容滤波整流电路如图所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容电阻上并联了一个滤波电容C。图电容滤波电路图电容滤波电路 当当L很很小小,即即 IL 很很大大时时,电电容容滤滤波波的的效
3、效果果不不好好,见见图图 滤滤波波曲曲线线中中的的2。反反之之,当当L很很大大,即即IL很很小小时时,尽尽管管C较较小小,RLC仍仍很很大大,电电容容滤滤波波效效果果也也很很好好,见见滤滤波波曲曲线线中中的的3。所所以以电电容容滤滤波波适适合合输输出出电电流流较较小小(大大负负载载)的场合。的场合。图图10.8 电容滤波的效果电容滤波的效果(动画动画10-2)当放电时间常数当放电时间常数RLC增加时,增加时,t1点点要右移,要右移,t2 点要左移,二极管关点要左移,二极管关断时间加长,导通角减小,见曲断时间加长,导通角减小,见曲线线3;反之,;反之,RLC减少时,导通角减少时,导通角增加。增加
4、。(4)(4)电容滤波的计算电容滤波的计算 电容滤波的计算比较麻烦,因为决定输出电压的电容滤波的计算比较麻烦,因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采用以下近似估算法:用以下近似估算法:在在 RLC=(3 5)T/2 的条件下,近似认为的条件下,近似认为 VL=VOV2 ID=(2-3)IO (5 5)外特性)外特性 整整流流滤滤波波电电路路中中,输输出出直直流流电电压压VL随随负负载载电电流流 IO的的变变化化关关系系曲曲线线如如图图所示。所示。图图10.9 整流滤波电路的外特性整流滤波电路的外特性电容滤波的特点电容滤波的
5、特点A.二极管的导电角二极管的导电角 ,流流过过二二极极管管的的瞬瞬时时电电流流很大。很大。B.负载直流平均电压负载直流平均电压 VL 随随 d=RLC 增大而增增大而增 高高C.直直流流电电压压 VL 随随负负载载电电流流增增加而减少加而减少当当 d (3 5)时,时,VL=(1.1 1.2)V2例题P492倍压整流P49310.2.2 电感滤波电路电感滤波电路 利利用用储储能能元元件件电电感感器器的的电电流流不不能能突突变变的的性性质质,把把电电感感与与整整流流电电路路的的负负载载L相相串串联联,也也可可以以起起到到滤波的作用。滤波的作用。图图10.10 电感滤波电路电感滤波电路 图图10.11 波形图波形图 电感滤波电路如图所示。电感滤波电路如图所示。电感滤波的波形图如图所示。电感滤波的波形图如图所示。当当v2正半周时,正半周时,D1、D3导电,导电,电感中的电流将滞后电感中的电流将滞后v2。当负半周时,。当负半周时,电感中的电流将经由电感中的电流将经由D2、D4提供。因提供。因桥式电路的对称性,和电感中电流的桥式电路的对称性,和电感中电流的连续性,四个二极管连续性,四个二极管D1、D3;D2、D4的导通角都是的导通角都是180。
限制150内