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§ 2.1 电容滤波器（C滤波器） 1 稳压管稳压电路 * 第18章 直流稳压电源 §1 整流电路 §2 滤波器 §3 直流稳压电源 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。 直流稳压电源的组成和功能 整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的电压。 常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。 为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。 §1 整流电路 §1.1 单相半波整流电路 u 0 时，二极管导通。 iL u1 u a T b D RL uo 忽略二极管正向压降： uo=u u1 u a T b D RL uo iO=0 u0时，二极管截止,输出电流为0。 uo=0 uo (4) 输出电压平均值（Uo）： (1) 输出电压波形： u1 u a T b D RL uo io (3) 二极管上承受的最高电压： (2) 二极管上的平均电流： ID = IO =UO/RL 单相全波整流电路 u1 u a T b D1 RL uo D2 u iO (4) uo平均值Uo： Uo=0.9U (1) 输出电压波形： (2) 二极管上承受的最高电压： uo (3) 二极管上的平均电流： §1.2 单相桥式整流电路 桥式整流电路 + - u2正半周时电流通路 u1 u T D4 D2 D1 D3 RL uo 桥式整流电路 - + u0 u1 u T D4 D2 D1 D3 RL u2负半周时电流通路 u0 时 D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A ? D1? RL?D3?B u0 时 D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B ? D2? RL?D4?A 输出是脉动的直流电压！ u2 桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形 uD4,uD2 uD3,uD1 uo u D4 D2 D1 D3 RL uo A B 1.全波整流输出电压平均值（Uo） 负载上的(平均)电流: 2. 每个二极管流过的平均电流(ID) 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半。 3. 反向峰值电压(URM) 二极管截止时两端承受的最大反向电压 几种常见的硅整流桥外形： + A C - ~+~- ~ + - ~ 滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 §2 滤波电路 (-) (+) (+) (-) ＋ － ＋ － D u O u i R L sin 2 U w t u = =uc C ＋ O u O w t 2 U D导通 D导通 D截止 O u O w t 2 U D导通 D导通 D截止 ★通常取UO=U（半波） UO=1.2U（全波） 2 U O u O w t （1）输出电压的脉动程度与电容器的放电时间常数RLC有关系。RLC大一些，脉动就小一些。为了得到比较平直的输出电压，一般要求 RL?（10~15）/ωC 即RLC ?（3~5）T/2 输出电压随负载电阻 RL 变化有较大的变化,即外特性较差（带负载的能力较差）。如: RL 愈小( IL 越大), Uo下降多。 (2) 输出特性(外特性) uo 电容滤波 无电容滤波 1.4U 0.45U 0 Io (3) 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 (4)二极管上的最高反向电压URM 电路 无电容滤波 有电容滤波 单相半波整流 单相桥式整流 √2U √2U 2√2U √2U 例1、有一单相桥式电容滤波整流电路，已知交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=200 ? ，要求直流输出电压 Uo为30V，选择整流二极管及滤波电容器。 u i u ＋ － D2 D3 D4 R L u O i O ＋ － D1 C ＋ 结论：电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。 滤波电容的数值一般在几十微法到几千微法，视负载电流的大小而定，其耐压应大于输出电压的最大值，通常采用极性电容。 一、 L-C 型滤波电路