【电容|电容滤波电路的特点ppt课件】1、第19章直流稳压电源,小功率直流稳压电源的组成,功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压,19.1 整流电路,整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压,常见的整流电路： 半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等,分析时可把二极管当作理想元件处理： 二极管的正向导通电阻为零 ， 反向电阻为无穷大,整流原理： 利用二极管的单向导电性,19.1.1 单相半波整流电路,2. 工作原理,u 正半周 ， VaVb ，二极管D导通,3. 工作波形,u 负半周 ， Va Vb ，二极管D 截止,1. 电路结构,动画,4. 参数计算,1) 整流电压平均值 Uo,2) 整流电流平均值 Io,3) 流过每管电 。

2、流平均值 ID,4) 每管承受的最高反向电压 UDRM,5) 变压器副边电流有效值 I,5. 整流二极管的选择,平均电流 ID 与最高反向电压 UDRM 是选择整流二极管的主要依据,选管时应满足： IOM ID，URWM UDRM,19.1.2 单相桥式整流电路,2. 工作原理,u 正半周 ， VaVb ， 二极管 D1、 D3 导通 ，D2、 D4 截止,3. 工作波形,uD2uD4,1. 电路结构,动画,例1：单相桥式整流电路 ， 已知交流电网电压为 220 V ， 负载电阻 RL = 50 ， 负载电压Uo=100V ，试求变压器的变比和容量 ， 并选择二极管,I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2 。

3、. 2 A,变压器副边电流有效值,变压器容量 S = U I = 122 2.2 = 207. 8 V A,变压器副边电压 U 122 V,可选用二极管2CZ11C ， 其最大整流电流为1A ， 反向工作峰值电压为300V,例2,试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4 断开时负载电压的波形 。
如果D2 或D4 接反 ， 后果如何？如果D2 或D4因击穿或烧坏而短路 ， 后果又如何,解：当D2或D4断开后 电路为单相半波整流电路 。
正半周时 ， D1和D3导通 ， 负载中有电流过 ， 负载电压uo=u；负半周时 ， D1和D3截止 ， 负载中无电流通过 ， 负载两端无电压 ，uo =0,如果D2或D4接反 则正半周时 ， 二极管D1、D 。

4、4或D2、D3导通 ， 电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路 ， 电流很大 ， 因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏,如果D2或D4因击穿烧坏而短路 则正半周时 ， 情况与D2或D4接反类似 ， 电源及D1或D3也将因电流过大而烧坏,19.2 滤波器,交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流 ， 其中既有直流成份又有交流成份 。
滤波原理：滤波电路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 。
方法：将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联,19.2.1 电容滤波器 1. 电路结构,2. 工作原理,u uC 。

5、时 ， 二极管导通 ， 电源在给负载RL供电的同时也给电容充电 ，uC 增加 ， uo= uC,u uC时 ， 二极管截止 ， 电容通过负载RL 放电 ， uC按指数规律下降 ，uo= uC,uC,3. 工作波形,二极管承受的最高反向电压为,动画,4. 电容滤波电路的特点,T 电源电压的周期,1) 输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间 常数RLC有关,RLC 越大 电容器放电越慢 输出电压的平均值Uo 越大 ， 波形越平滑,近似估算取： Uo = 1. 2 U ( 桥式、全波） Uo = 1. 0 U （半波,当负载RL 开路时 ， UO,为了得到比较平直的输出电压,2) 外特性曲线,有电容滤波,1.4U,结论,采用电容 。

6、滤波时 ， 输出电压受负载变化影响较大 ， 即带负载能力较差 。
因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合,3) 流过二极管的瞬时电流很大,选管时一般取： IOM =2 ID,RLC 越大O 越高 ， IO 越大整流二极管导通时间越短 iD 的峰值电流越大,例,有一单相桥式整流滤波电路 ， 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=30V ， 选择整流二极管及滤波电容器,流过二极管的电流,二极管承受的最高反向电压,变压器副边电压的有效值,解：1. 选择整流二极管,可选用二极管2CP11,IOM =100mA UDRM =50V,例： 有一单相桥式整 。

7、流滤波电路 ， 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=30V ， 选择整流二极管及滤波电容器,取 RLC = 5 T/2,已知RL = 50,解：2. 选择滤波电容器,可选用C=250F ， 耐压为50V的极性电容器,19.2.2 电感电容滤波器,1. 电路结构,2. 滤波原理,对直流分量: XL=0， L相当于短路,电压大部分降在RL上 。
对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在L上 。
因此,在负载上得到比较平滑的直流电压,当流过电感的电流发生变化时 ， 线圈中产生自感电势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小,LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小 。

8、的场合 ， 用于高频时更为合适,19.2.3 形滤波器,形 LC 滤波器,滤波效果比LC滤波器更好 ， 但二极管的冲击电流较大,比 形 LC 滤波器的体积小、成本低,形 RC 滤波器,R 愈大 ， C2愈大 ， 滤波效果愈好 。
但R 大将使直流压降增加 ， 主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合,19.3 直流稳压电源,稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备 。
稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关 。
理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源 。
实际上 ， 它是内阻很小的电压源 。
其内阻越小 ， 稳压性能越好 。
稳压电路是整个电子系统的一个组成部分 ， 也可以是一个独立的电 。

9、子部件,19.3.1 稳压管稳压电路,2. 工作原理,UO = UZ IR = IO + IZ,RL(IO) IR,设UI一定 ， 负载RL变化,UO (UZ ),IZ,1. 电路,限流调压,稳压电路,19.3.1 稳压管稳压电路,2. 工作原理,UO = UZ IR = IO + IZ,UI UZ,设负载RL一定 ，UI 变化,IZ,IR,1. 电路,3. 参数的选择,1) UZ = UO (2) IZM= (1.5 3) ICM (3) UI = (2 3) UO,4,为保证稳压 管安全工作,为保证稳压 管正常工作,适用于输出电压固定、输出电流不大、且负载变动不大的场合,19.3.2 恒压源,由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源,反相输入恒压源,同相输入恒压源,改变 RF 即可调节恒压源的输出电压,19.3.3 串联型稳压电路,1. 电路结构,串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成,调整元件,比较放大,基准电压,取样电路,当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电压UO 升高时 ， 有如下稳压过程,2. 稳压过程,由电路图可知,UO,Uf,UB,UO,IC,UCE,由于引入的是串联电压负反馈 ， 故称串联型稳压电路,3. 输出电压及调节范围,输出电压 。

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