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第24卷 第5期 邢 台 职 业 技 术 学 院 学 报 Vol.24 No.5 2007年10月 Journal of Xingtai Polytechnic College Oct . 2007
RLC桥式整流滤波电路的频域分析及实验仿真
李加升,戴瑜兴
(1.湖南益阳职业技术学院, 湖南 益阳 413049;2.湖南大学 电气院, 湖南 长沙 410000)
摘 要:本文从频域的角度对RLC桥式整流滤波电路进行了分析,并在EWB里对该电路整
流和滤波后的电压波形分别进行了仿真。
关键词: RLC;桥式;滤波;频域;仿真
中图分类号: TN710 文献标识码: A 文章编号: 1008—6129(2007)05—0084—03
一、前言
以三角函数,复指数函数作为基元信号,对LTI(Linear time-invarnt)线性时不变系统建立的一种分析
[1]方法,称为傅里叶频域分析法。 时不变连续时间系统指的是在同样起始状态下,系统响应特性与激励
施加于系统的时刻无关。换句话说,若激励时延T时间,响应也时延相同的时间T。即对任意T,满足
[2]{x(t)→y(t)}?{x(T—t)→y(t—T)}。LTI系统是一个同时满足线性性与时不变性的系统。
二、RLC桥式整流滤波电路的频域分析
如图1是——RLC桥式整流滤波电路,也是一LTI系统,下面我们从频域的角度来分析它。当给电源加——电压US(t)=Umcos(ωt+?)时,经过整流得如图2的电压波形。傅里叶级数展开式表示(最高取到四次谐波)为: 4U2m?111?u(t)=+cos(2)?cos(4)+.......ωtωt?15π
??23?
[3]12
图1 RLC桥式整流滤波电路 图2 电压波形
为了简化计算,假定US(t)=110cos100πt(V),
L=5H,C=10μF,R=2K?,则得:
u(t)=[100+66.7cos(2ωt)-13.3cos(4ωt)+…….](V)
利用频域分析法,画出电路的相量模型图(如图3)
图3 相量模型图
1?RRjωC?ω2RLC+jωL+Rωω求得总阻抗 Z=jL+=jL+1= +R+RjωRC+1jωCjωC
由串联电路分压原理得负载两端的电压为:
R
??jωCR+1R?U UR== 22jωRLC+jωL+R(R?ωRLC+jωL?jωCR+1U?R?
——————————————
收稿日期:2007—02—03
作者简介:李加升(1965—),湖南安化人,益阳职业技术学院机电与电子工程系,副教授,硕士。
84
邢台职业技术学院学报 2007年 第5期 =R?U
(R?ω2RLC)2+(ωL)2?∠?arctanωL R?ω2RLC
?(1)当直流分量作用时,电感相当于短路、电容相当于开路。所以负载两端的电压为UR0=100V
(2)当二次谐波作用时,得U?
R2=UR
R?4ωRLC+2jωL 2
66.7∠00×2×103
=2×103?4×3142×2×103×5×10×10?6+2j×314×5=3.549∠?175.30V
uR2(t)=3.549cos(2ωt-157.3)V 0
?
(3)当四次谐波作用时,得 UR4=?UR R?16ω2RLC+4jωL
66.7∠00×2×103
0=0.1705∠2.3V =323
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