19
5.2 滤波电路
5.2.1 电容滤波电路
1. 滤波原理
当电容两端电压下降到 uC u2时，二极管 VD 2 、VD 4
导通，再次对电容充电，电容两端电压沿CD曲线上升， 到D点后VD 2 、VD 4 截止，电容沿DE段曲线放电下降。
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5.2 滤波电路
5.2.1 电容滤波电路
2. 电容滤波的特点
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5.2 滤波电路
从能量角度来看，由于电抗元件有储能 作用，与负载并联的电容器，在电源供给的电 压升高时，它就把能量储存起来，而当电源电 压降低时，就把能量释放出来，使负载电压较 为平滑，即电容具有平波作用；与负载串联的 电感，当电源供给的电流增加时，电感就把能 量储存起来，而当电流减少时，又把能量释放 出来，使负载电流较为平滑，即电感具有平波 作用。
0.9U2
IO
0.9 U 2 RL
4. 二极管参数
URM 2U2
1 IVD2IO
0.45U2 RL
14
5.1 整流电路
5.1.3 单相桥式整流电路
5. 输出电压脉动系数
S4 2U2 /(3) 67% 2 2U2 /
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5.1 整流电路
〖例5-1〗 有一电压为110V，电阻为55Ω的直流负载，采 用单相桥式整流电路供电，试求变压器副绕组电压和电流 的有效值，并选择二极管。
5. 输出电压脉动系数
u o2 U 2 23 4 co 2 ts 14 5 co 4 ts
S4 2U2/(3) 06% 7 2 2U3 单相桥式整流电路
1.电路组成和工作原理
u2为正半周时，V1D 、 V3D 通V ， 2D 、 V4D 止，
电a 流 点 V 经 1 D R L V3 D b 点
从阻抗的角度来看，由于电抗元件对交流信号和直流 信号的阻抗不同，与负载并联的电容对直流信号相当于开 路，而对交流信号阻抗很小，所以脉动直流电流中的绝大 部分交流分量从电容器上经过，而绝大部分直流分量从负 载上经过，使负载两端的电压比较平滑；与负载串联的电 感，对直流信号阻抗小，而对交流信号阻抗大，所以脉动 直流电压中的绝大部分交流分量降落在电感器上，而绝大 部分直流分量降落在负载电阻上，从而使负载两端的电压 比较平滑 。
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5.2 滤波电路
5.2.1 电容滤波电路
4. 电容参数
半波整流电路 UCM2 2U2 ，RLC(3~5)T 全波整流电路 UCM 2U2 ，RLC(3~5)T2
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解：⑴ 确定二极管参数
I0
U0 RL
1102A 55
⑵ 确定变压器参数
IVD
1 2I0
1A
U2
U0 1101 0.9 0.9
2V2
U0
I2
U2 RL
0.9I0 2 2.22A RL 0.9 0.9
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5.2 滤波电路
整流电路可以将交流电转换为脉动的直流电，在电镀 和蓄电池充电中可直接使用脉动直流电源，但许多电子设 备需要平稳的直流电源，因此在整流电路后还需增加滤波 电路，滤波电路由电抗元件组成。
3
5.1 整流电路
5.1.1 半波整流电路
1.电路组成和工作原理
正半周时：u0 u2 ，uVD ，0
i0
iVD
u2 RL
负半周时：u0 0，uVD u2，i0 iVD0
4
5.1 整流电路
5.1.1 半波整流电路
2.电路波形
5
5.1 整流电路
5.1.1 半波整流电路
3. 输出平均电压和平均电流
第五讲 电源电路
1
本章主要内容
• 直流稳压电路 • DC/DC变换器 • 开关型稳压电源 • UPS电源
2
直流稳压电路
电子设备一般都需要直流电源供电，获得直 流电源的方法很多，如干电池、蓄电池、直流电 机等，但比较经济实用的办法是，把交流电源变 换成直流电源。稳压电源由电源变压器，整流电 路，滤波电路和稳压电路等四部分组成 。
u2为负半周时，V1D 、 V3D 止V ， 2D 、 V4D 通，
电b 点 流 V2 经 D R L V 4 D a 点
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5.1 整流电路
5.1.3 单相桥式整流电路
2. 电路波形
13
5.1 整流电路
5.1.3 单相桥式整流电路
3. 输出平均电压和平均电流
UO1
0u2d(t)1
0
2U2sin t)(d(t)
⑴ 加了电容滤波后，输出电压的脉动成分降低了，输出 电压的平均值提高了。
⑵ 放电时间常数越大，放电愈慢，则输出电压愈高，脉动 成分也愈少。
⑶ 接入电容滤波后，整流二极管导通时间缩短了，造成 流过二极管的瞬时电流很大。
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5.2 滤波电路
5.2.1 电容滤波电路
3. 电容滤波电路的输出电压
半波整流电路输出电压 U0 U2 全波整流电路输出电压 U0 1.2U2
S 2U2 /2 157%
2U2 /
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5.1 整流电路
5.1.2 单相全波整流电路
1.电路组成和工作原理
u 2 为正半周时，
VD
1导通，VD
截止，电流经a点→ VD
2
1 →R L
→到0点；
u 2 为负半周时，
VD 2导通，VD 1 截止，电流经b点→ VD 2 →R L →到0点；
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5.1 整流电路
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5.2 滤波电路
5.2.1 电容滤波电路
1. 滤波原理 当 u工2 作在正半周， 且u2 uC时，二极管
VD 1 、VD 3 导通，u 2 一方面
对负载供电，另一方面 同时对电容器充电，电容两端电压沿AB段曲线上升。
当uC u2 时，VD 1 、VD 3 截止，电容通过负载电阻放电， 电容两端电压沿BC曲线段下降。
5.1.2 单相全波整流电路
2. 电路波形
9
5.1 整流电路
5.1.2 单相全波整流电路
3. 输出平均电压和平均电流
UO1
0u2d(t)1
0
2U2sin t)(d(t)
0.9U2
IO
0.9 U 2 RL
4. 二极管参数
URM2 2U2
1 IVD2IO
0.45U2 RL
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5.1 整流电路
5.1.2 单相全波整流电路
UO21 0 u2d(t)21 0 2U2si nt)(d(t)
0.4U 52
IO
U 0.45
2
RL
4. 二极管参数
URM 2U2
IVDIO
0.45U2 RL
6
5.1 整流电路
5.1.1 半波整流电路
5. 输出电压脉动系数
u o2 U 2 1 1 2 sit n 3 2c2 ot s 1 2c 54 ot s