電容濾波電路及電壓波形介紹
電容濾波電路
電容濾波電路是利用電容充、放電原理工作的。電容濾波電路及有關(guān)電壓波形如圖所示，電容c為濾波電容。220v交流電壓經(jīng)變壓器t降壓后，在l上得到圖（b）所示的u電壓，在沒(méi)有濾波電容c時(shí)，負(fù)載r得到電壓為ux，ux電壓隨u電壓波動(dòng)而波動(dòng)，變化很大，如t時(shí)刻uqui電壓最大，力時(shí)刻uqu電壓變?yōu)?v，這樣時(shí)大時(shí)小、時(shí)有時(shí)無(wú)的電壓使負(fù)載無(wú)法正常工作。在整流電路之后增加濾波電容可以解決這個(gè)問(wèn)題。電容濾波工作原理如下所述。
圖電容濾波電路及電壓波形
在0～t1期間，u2電壓極性為上正下負(fù)且逐漸上升，u波形如圖（b）所示，vd、vd導(dǎo)通，u電壓通過(guò)vd、vd整流后對(duì)電容c充電，在c上充得上正、下負(fù)的電壓，t 時(shí)刻充得電壓最高。
在 th～ta期間，u2電壓極性為上正、下負(fù)但逐漸下降，電容c上的電壓高于 u2電壓，vd、vd截止，c開(kāi)始對(duì)r放電，使整流二極管截止時(shí)r仍有電流流過(guò)，c上的電壓因放電而緩慢下降。
在 ta～s期間，u2電壓極性變?yōu)樯县?fù)、下正且逐漸增大，但電容c上的電壓仍高于u2 電壓，vd1、vd截止，c繼續(xù)對(duì)r放電，c上的電壓繼續(xù)下降。
在ts～ta期間，u電壓極性為上負(fù)、下正且繼續(xù)增大，u電壓開(kāi)始大于電容c上的電壓，
vd、vd導(dǎo)通，u電壓通過(guò)vd、vd整流后對(duì)電容c充電，在c上的上正、下負(fù)的電壓又開(kāi)始升高。
在ta～ts期間，u2電壓極性仍為上負(fù)、下正但逐漸減小，電容c上的電壓高于u顯電壓，vd、vd截止，c又對(duì)r放電，使r仍有電流流過(guò)，c上的電壓因放電緩慢下降。
在ts～ta期間，u2電壓極性變?yōu)樯险仑?fù)且逐漸增大，但電容c上的電壓仍高于u電壓，vd、vd截止，c繼續(xù)對(duì)r放電，c上的電壓則繼續(xù)下降。
ts時(shí)刻以后，電路會(huì)重復(fù)0～ta過(guò)程，從而在負(fù)載r兩端（也是電容c兩端）得到圖8-9（b）所示的ux電壓。將圖8-9（b）中的ux和ux電壓波形比較不難發(fā)現(xiàn)，增加了濾波電容后在負(fù)載上得到的電壓大小波動(dòng)較無(wú)濾波電容時(shí)要小得多。
電容使整流電路輸出電壓波動(dòng)變小的功能稱(chēng)為濾波。電容濾波的實(shí)質(zhì)是在輸入電壓高時(shí)通過(guò)充電將電能存儲(chǔ)起來(lái)，而在輸入電壓較低時(shí)通過(guò)放電將電能釋放出來(lái)，從而保證負(fù)載得到波動(dòng)較小的電壓。電容濾波與水缸蓄水相似，如果自來(lái)水供應(yīng)緊張，白天不供水或供水量很少而晚上供水量很多時(shí)，為了保證一整天能正常用水，可以在晚上水多時(shí)一邊用水一邊用水缸蓄水（相當(dāng)于給電容充電），而在白天水少或無(wú)水時(shí)水缸可以供水（相當(dāng)于電容放電）。這里的水缸就相當(dāng)于電容，只不過(guò)水缸存儲(chǔ)水，而電容存儲(chǔ)電能。
電容能使整流輸出的電壓波動(dòng)變小，電容的容量越大，其兩端的電壓波動(dòng)越小，即電容容量越大，濾波效果越好。容量大和容量小的電容可相當(dāng)于大水缸和小茶杯，大水缸蓄水多，在停水時(shí)可以供很長(zhǎng)時(shí)間的用水；而小茶杯蓄水少，停水時(shí)供水時(shí)間短，還會(huì)造成用水時(shí)有時(shí)無(wú)。 |
