桥式整流滤波电路:
整流电路将交流电压变换成单向脉动的电压,为了改善电压的脉动程度,得到较平直的直流电压,以满足电子设备的需要,常在整流电路输出端接上滤波电路。
滤波电路主要由电容、电感元件组成,从本篇的电容滤波电路开始,分三篇分别介绍这几种滤波电路。如下图所示,在桥式整流电路负载两端并联一个电容器c,利用电容c的充放电作用,可以使负载上得到的电压较为平直。
当输入电压u2u2正半周时,如果u2》ucu2》uc,二极管vd1、vd3导通(参看《二极管单相整流电路:桥式整流工作原理及桥式整流组件(硅堆)》的单相桥式整流电路图),电流流过负载rlrl的同时,也对电容c充电,忽略二极管的正向管压降,电容c两端的电压ucuc和输入电压u2u2相同,并充电到最大值2√u22u2,当u2u2按正弦规律连续下降时,在接负载rlrl的情况下,开始时ucuc也是按u2u2的规律下降;但是,由于u2u2的下降速度大于ucuc的下降速度,所以下降到u2《ucu2《uc时,vd1、vd3处于反向偏置截止,而电容c开始向负载rlrl放电,即ucuc按指数规律下降。
当输入电压u2u2的负半周变化到|u2|》uc|u2|》uc时,如上图,vd2、vd4开始导通,此时电容c放电停止,u2u2重新对电容充电,使ucuc按正弦规律充电到最大值2√u22u2,然后u2u2下降到|u2|《uc|u2|《uc时,vd2、vd4截止,电容c又开始向负载rlrl放电,此时ucuc按指数规律下降。如此作周期性重复,故电容器两端的电压ucuc,即负载电压uouo变得比较平直。
由以上分析可知,桥式整流电路加电容滤波后,输出电压的脉动成分减小,同时也使平均值uouo。得到提高,uouo的大小取决于负载rlrl和电容c的乘积,即电容放电时间常数rlcrlc。放电时间常数越大,电容放电越慢,输出电压波形越平直,平均值越接近2√u22u2。
在电容滤波电路中,一般取时间常数为:
rlc⩾(3 5)t/2rlc⩾(3 5)t/2
式中:t——交流电压的周期(s)。此时,桥式整流电容滤波的输出电压…。约为:
uo=(1.1 1.2)u2uo=(1.1 1.2)u2
若输出平均电压uo⩽24vuo⩽24v,则按下表的经验数据选择滤波电容的电容值。
电容滤波是利用电容的充放电作用,提高了输出电压的平均值,电路也较为简单,但其缺点是输出电压随负载rlrl的大小而变化。因此,这种滤波电路适用于负载变化不大且要求输出电压较高的场合。滤波电容一般使用有极性的电解电容器,其耐压应大于2√u22u2。
桥式整流加电容滤波后,二极管承受的反向电压最大值仍是2√u22u2。因为通过二极管的电流iviv的平均值等于负载电流的平均值,而二极管导通的时间缩短了,因此iviv的峰值电流必然较大,另外在电源刚合上时,电容充电电流最大,这冲击电流流过二极管可能会使其损坏。所以选择二极管时,应考虑这些因素。
桥式整流电容滤波电路的输出电压的算法:
我国供电,整流输出直流电压是输入交流电压的倍数(无滤波):
三相半波整流:1.17。
三相桥式整流:2.34。
单相半波整流:0.45.
单相全波和桥式整流:0.9。
电容滤波空载电压是交流的1.4。
对于整流电压的输出电压大小,大家一定不陌生。很多人会说,输出平均值全波0.9倍,半波0.45倍的交流有效。但是在设计中,我们常常发现一个事实,例如在半波整流后,输出电压得到的不止0.45倍,9v交流整流后可能有11~12v。之前我一直很困惑,是我记错了计算倍数吗?翻了很多书籍,公式当然是没错的。那到底怎么回事?
可能之前我们在学校学这个方面知识点的时候太过注重整流电路,而忽略了脉动比的概念,所以造成我们现在很多人对这一简单的知识不是很清晰。其实这里是由于整流电路后面接的滤波电容有关的,查阅模电知识我们即可了解到,整流后往往会加滤波稳压,而滤波电路会改变整流输出的脉动比,并且和负载有关。因此最终整流后得到的电压除了跟整流方式有关,还和负载、滤波电容大小有关系。rl*c的数值直接影响输出电压的大小。因此滤波电容选择其实不是随意的,而是需要根据负载选取合适的值。
接入滤波电路后,输出电压平均值近似取值为1.2倍,负载开路取1.414倍。 rc=(3-5)t/2 来确定电容容量选择。其中t表示电网周期。
电容滤波电路适用于负载电流较小情况,而电感滤波电路适用于大负载电流。(电流较大时r较小,c较难选择)
中国一汽董事长、党委书记徐留平一行到访中兴通讯,携手推动新能源汽车发展
DIY一个超大容量移动电源
这家企业的LED显示屏助力多个卫视跨年晚会
CAN应用层协议详解之DeviceNet协议
集成温度传感器ILPC616构成的摄氏温度检测电路
桥式整流电容滤波电路的输出电压的算法
【解读】磁铁的磁性究竟来源于哪里
Zigbee 3.0网络优化的一些方法和建议
人工智能技术:如何突破机器学习的先验假设
骨传导耳机危害有哪些?骨传导耳机对听力有害吗?
蔚来技术人员私自接触事故车,用户手册早已揭露NOP“危机”
等离子清洗机与超声波清洗机的区别
电阻阻值变大导致失效,一招教你看懂它
iSuppli LED灯将在2009年假日季节闪亮
补贴退坡期的快速到来,新能源汽车企业将面临一场全方位考验
开关电源MOS有哪些损耗
redis分布式锁三个方法
电子系统中开关电源要分几步?
伊赛斯龙盾机械键盘拆解 确确实实是一款全键无冲键盘
mcu去耦和供电要如何进行?