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电子基础实训教程
1.3.2.1.2 7.1.2 滤波电路

7.1.2 滤波电路

整流电路将交流电变为脉动直流电,但其中含有大量的交流成分(称为纹波电压)。应在整流电路的后面加接滤波电路,滤去交流成分。

1.电容滤波

(1)电路和工作原理

设电容两端初始电压为零,并假定t=0时接通电路,u2为正半周,当u2由零上升时,VD1、VD3导通,C被充电,同时电流经VD1、VD3向负载电阻供电。忽略二极管正向压降和变压器内阻,电容充电时间常数近似为零,因此uO=uC≈u2,在u2达到最大值时,uC也达到最大值,然后u2下降,此时,uC>u2,VD1、VD3截止,电容C向负载电阻RL放电,由于放电时间常数τ=RLC一般较大,电容电压uC按指数规律缓慢下降,当下降到|u2|>uC时,VD2、VD4导通,电容C再次被充电,输出电压增大,以后重复上述充放电过程。其输出电压波形近似为一锯齿波直流电压。

(2)波形及输出电压

如图7-3所示为桥式整流电路电容滤波电路电压、电流波形。

①当RL=∞时:UO=img171

②当RL为有限值时:img172,通常取UO=1.2U2,RC越大,UO越大。为获得良好滤波效果,一般取:img173(T为输入交流电压的周期)。

2.其他形式滤波电路

(1)电感滤波电路

电路如图7-4所示,电感L起着阻止负载电流变化使之趋于平直的作用。直流分量被电感L短路,交流分量主要降在L上,电感越大,滤波效果越好。一般电感滤波电路只使用于低电压、大电流的场合。

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图7-3 桥式整流电路电容滤波电路电压、电流波形

(2)p型滤波

为了进一步减小负载电压中的纹波可采用p型LC滤波电路。由于C1、C2对交流容抗小,而电感对交流阻抗很大,因此,负载RL上的纹波电压很小。

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图7-4 电感滤波电路