电路分析二之电源电路滤波器.pdfVIP

电源滤波器是一种无源双向网络，它的一端是电源，另一端是负载。 电源滤波器内部电路 电源滤波器的原理就是一种—— 阻抗适配网络：电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的 阻抗适配越大，对电磁干扰的衰减就越有效。 电源滤波器主要作用就是将直流电源中得交流电滤去使得正常使用 附件: 滤波电路 电容滤波电路 (1)滤波的基本概念 滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器 C 对直流开路，对交流阻抗小，所以 C 应该并联在负载两端。电感器 L 对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此 L 应与负载串联。经过滤波电 路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流 成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。 （2 ）电容滤波电路 现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如图，在 负载电阻上并联了一个滤波电容 C 。 (3)滤波原理 电路处于正半周，二极管 D1 、D3 导通，变压器次端电压 v2 给电容器 C 充电。 此时 C 相当于并联在 v2 上， 所以输出波形同 v2 ， 是正弦形。 在刚过 90 °时，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过 90 °时二极管仍然导通。在超过 90 °后的某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时，二极 管关断。 所以，在 t1 到 t2 时刻，二极管导电，Ｃ充电，vC=vL 按正弦规律变 化；t2 到 t3 时刻二极管关断，vC=vL 按指数曲线下降，放电时间常 数为 RLC 。电容滤波过程见图。 需要指出的是，当放电时间常数 RLC 增加时， t1 点要右移， t2 点要左移，二极管关断 时间加长，导通角减小，见曲线 3 ； 反之， RLC 减少时，导通角增加。显然，当Ｒ L 很小，即 IL 很大时，电容滤波的效果 不好， 见图滤波曲线中的 2 。 反之，当Ｒ L 很大，即 IL 很小时，尽管 C 较小, RLC 仍很大, 电容滤波的效果也很好， 见滤 波曲线中的 3 。所以电容滤波适合输出电流较小的场合 (4) 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： 一种是用锯齿波近似表示，即 另一种是在 RLC=(3~5) T/ 2 的条件下，近似认为 VL=VO=1.2V2。 （或 者， 电容滤波要获得较好的效果， 工程上也通常应满足 wRLC ≥6~10 。 ） （5 ）外特性 整流滤波电路中，输出直流电压 VL 随负载电流 IO 的变化关系曲线 如图 15.09 所示。