模拟电子第三章3～4学时课件.ppt

1、课前提问课前提问 桥式整流电路中有4只整流二极管，所以每只二极管中电流的平均值等于负载的14，这种说法对吗？为什么？在单相桥式整流电路中，若4只二极管的极性全部接反，对输出有何影响？若其中1只二极管断开、短路或接反，对输出有何影响？第二节第二节 滤波电路滤波电路（3 34 4节）节）一、电容滤波电路一、电容滤波电路二、电感滤波电路二、电感滤波电路三、复式滤波电路三、复式滤波电路 交流电经整流虽已转变成脉动直流电，但含有较大的交流分量，这种不平滑的直流电仅能在电镀、电焊、蓄电池充电等要求不高的设备中使用，不能适应大多数电子电路和设备的需要。为了得到平滑的直流电，一般在整流电路之后需接入滤波电路，

2、把脉动直流电的交流成分滤掉。常用的滤波电路有电容滤波电路、电感滤波电路、复式滤波电路等。导入导入一、电容滤波电路一、电容滤波电路1.电路组成和工作原理电路组成和工作原理VD图图3-6 单相半波整流电容滤波电路单相半波整流电容滤波电路 假设接通电源前，电容C两端电压为零。当u20时，V导通，u2向C充电，忽略二极管正向电阻，则充电速度很快达到u2的峰值，此后u2按正弦规律下降，而C两端电压不能突变，仍保持较高的电压，这时uCu2，V承受反向电压截止，C通过RL进行放电，由于C和RL较大，放电速度很慢，随着放电的进行uC下降，直到下一个周期u2uC时，V再次导通,C再次被充电，如此重复。通过这种周

3、期性充放电，使输出电压波形变得平滑，达到滤波的目的。图图3-6 滤波电路工作波形滤波电路工作波形 a)b)图图3-7 桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路a)单相桥式整流电容滤波电路单相桥式整流电容滤波电路 b)电容滤波工作波形电容滤波工作波形VD1VD2VD3VD4VD1VD3通VD2VD4通VD1VD3通四个均不导通四个均不导通 由于u2一个周期内充放电两次，输出波形就更平滑了。RLC大，输出波形越平滑 RLC小，输出波形脉动较大图图3-8 RLC变化对电容滤波的影响变化对电容滤波的影响2.主要参数计算主要参数计算表表3-3 单相整流电容滤波电路电压和电流的估算公式单相整流电容滤波电路

4、电压和电流的估算公式整流电路形式整流电路形式输入交流电压（有效值）电容滤波电路输出电压UL整流器件上电压、电流负载开路时电压带负载时的电压(估算值)最大反向电压URm通过的电流IF半波整流半波整流U2U2IL桥式整流桥式整流U21.2U2IL21U22U22U22U222表表3-4 滤波电容的选择滤波电容的选择输出电流输出电流IL2A1A0.51A0.10.5A100mA以下50mA以下滤波电容的容量滤波电容的容量C4000F2000F1000F500F200500F200F注：此为桥式整流电容滤波UL=1236V时的电流参考值。注意：注意：滤波电容容量较大，一般用电解电容，应注意电容的正极接

5、高电位，负极接低电位，否则易击穿爆裂。电容器的耐压应大于它实际工作时所能承受的最大电压。3.电路特点电路特点1）接入滤波电容后，二极管导通时间变短，通过二极管的电流增大，特别是在接通电源瞬间会产生很大的浪涌电流。一般浪涌电流是正常工作电流IL的57倍，所以选二极管参数时，正向平均电流的参数应选大一些。2）经电容滤波后,输出波形变得平滑，输出电压的平均值升高。3）电容放电时间常数=RLC越大，输出电压UL越高，滤波效果也越好；反之，则输出电压愈低且滤波效果愈差，所以电容滤波电路适用于负载电流较小的场合。例例3 3 在桥式整流电容滤波电路中，若要求输出直流电压为在桥式整流电容滤波电路中，若要求输出

6、直流电压为6V6V，负载电流为，负载电流为60mA60mA。试选择合适的整流二极管和滤波电容。试选择合适的整流二极管和滤波电容。解：解：（1）整流二极管的选择）整流二极管的选择 电源变压器的二次侧电压为电源变压器的二次侧电压为 VUUL52.162.12流过每只二极管的平均电流为流过每只二极管的平均电流为)(30602121mAIILF每只二极管承受的最大反向电压为每只二极管承受的最大反向电压为)(75414.122VUURm查晶体管手册查晶体管手册,可选用可选用2CZ82A的整流二极管的整流二极管(IF=100mA，URM=25V)。（2）滤波电容的选择）滤波电容的选择电容器耐压电容器耐压)

7、(2820414.122VUUcIL=60mA，可选用容量为，可选用容量为200F，耐压为，耐压为50V的电解电容器。的电解电容器。当一些电气设备需要脉动小，输出电流大的直流电源时，若采用电容滤波电路，则电容容量必很大，二极管的冲击电流也很大，这就使得二极管和电容器的选择很困难，在此情况下，往往采用电感滤波电路。导入导入二、电感滤波电路二、电感滤波电路a)b)图图3-9 带有电感滤波的单相桥式整流电路带有电感滤波的单相桥式整流电路a)电感滤波电路电感滤波电路 b)电感滤波工作波形电感滤波工作波形 电感对交流呈现很大的阻抗，交流成分降到了电感上，电感线圈的直流电阻很小，若忽略导线的电阻，直流成分

8、直接加在负载上，因而降低了输出电压的脉动成分，达到滤波的目的。注意：注意：电感滤波电路，对整流二极管没有电流冲击。一般来说，电感量L越大，RL愈小，滤波效果越好，所以，电感滤波电路适用于负载电流较大的场合。三、复式滤波电路三、复式滤波电路 为了进一步减小输出电压的脉动程度，可用电容和电感组成各种形式的复式滤波电路。图图3-10 a LC-型滤波电路型滤波电路 图图3-10b LC-型滤波电路型滤波电路 图图3-10c RC-型滤波电路型滤波电路 当一级复式滤波达不到输出电压的平滑性要求时，可以增添级数。1.在单相半波、单相桥式整流电路中，加滤波电容和不加滤波电容两种情况下，二极管承受的反向工作

9、电压有无区别？为什么？2.桥式整流电容滤波电路如题图21所示：（1）在桥臂上画出4只整流二极管，标出电容C的正极。（2）试问输出电压是正还是负？电容的极性如何？（3）若要求输出电压为25V，u2的有效值应为多少？（4）如负载电流为200mA，试求每个二极管流过的电流和最高反向电压;（5）电容C开路或短路时，试问电路会产生什么后果？（6）若负载电流为200mA，滤波电容C的容量和耐压为多少？题图题图213.一个单相桥式整流电容滤波电路，变压器二次电压为10V，如果空载电压14V，满载12V，是否正常？空载电压低于10V是否正常？为什么？无论是空载还是满载，输出电压变化很小，是否正常？估计是什么原因？