电容滤波原理-桥式整流RC滤波电路

电容在电路中的作用及电容滤波原理（总5页）电容在电路中的作用及电容滤波原理？电容器在电子电路中儿乎是不可缺少的储能元件，它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。

广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。

熟悉电容器在不同电路中的名称意义，有助于我们读懂电子电路图。

1、滤波电容：接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电变平滑。

一般采用大容量的电解电容器或袒电容，也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、去耦电容：幷接在放大电路的电源正、负极之间，防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。

3、耦合电容：接在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接，用以隔断直流，让交流信号或脉冲信号通过，使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

4、旁路电容：接在交、直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或脉冲信号设置一条通路，避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

5、调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率的作用。

6、衬垫电容与谐振电容：主电容串联的辅助性电容，调整它可使振荡信号频率范围变小，幷能显着地提高低频端的振荡频率。

是当地选定衬垫电容的容量，可以将低端频率曲线向上提升，接近于理想频率跟踪曲线。

7、补偿电容：与谐振电路主电容并联的辅助性电容，调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。

8、中和电容：并接在三极管放大器的基极与发射极之间，构成负反馈网络，以抑制三极管间电容造成的自激振荡。

9、稳频电容：在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。

10、定时电容：在RC时间常数电路中与电阻R串联，共同决定充放电时间长短的电容。

11、加速电容：接在振荡器反馈电路中，使正反馈过程加速，提高振荡信号的幅度。

12、缩短电容：在UHF高频头电路中，为了缩短振荡电感器长度而串接的电容。

电容滤波原理滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定。

滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。

电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。

★当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。

当uC>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降。

★当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C 对RL放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。

RL、C对充放电的影响电容充电时间常数为rDC，因为二极管的rD很小，所以充电时间常数小，充电速度快；RLC为放电时间常数，因为RL较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。

电容C愈大，负载电阻RL愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大，如图所示。

整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0．01．故整流输出的电压必须采取一定的措施．尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较理想的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。

电容滤波原理滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定。

滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。

电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。

★当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。

当uC>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降。

★当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C 对RL放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。

RL、C对充放电的影响电容充电时间常数为rDC，因为二极管的rD很小，所以充电时间常数小，充电速度快；RLC为放电时间常数，因为RL较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。

电容C愈大，负载电阻RL愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大，如图所示。

整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0．01．故整流输出的电压必须采取一定的措施．尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较理想的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。

电容滤波电路、电感滤波电路原理分析整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉，称为纹波。

为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。

脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。

对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。

(T为整流输出的直流脉动电压的周期。

)电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。

如图1(B)RC滤波电路。

若用S 表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。

由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。

在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。

而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。

这种电路一般用于负载电流比较小的场合.电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。

因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C并联在负载两端。

电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。

（A）电容滤波（B） C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'（C） L-C电感滤波（D）π型滤波或叫C-L-C 滤波图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。

电容在电路中的作用及电容滤波原理电容在电路中的作用及电容滤波原理电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件，它具有隔断直流、连通交流、阻挠低频的特性。

广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。

熟悉电容器在不同电路中的名称意义，有助于我们读懂电子电路图。

1、滤波电容：接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成份，使直流电变平滑。

普通采用大容量的电解电容器或者钽电容，也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、去耦电容：战釉诜糯蟮缏返牡缭凑、负极之间，防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。

3、耦合电容：接在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接，用以隔断直流，让交流信号或者脉冲信号通过，使先后级放大电路的直流工作点互不影响。

4、旁路电容：接在交、直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或者由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或者脉冲信号设置一条通路，避免交流信号成份因通过电阻产生压降衰减。

5、调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率的作用。

6、衬垫电容与谐振电容：主电容串联的辅助性电容，调整它可使振荡信号频率范围变小，漳芟灾地提高低频端的振荡频率。

是当地选定衬垫电容的容量，可以将低端频率曲线向上提升，接近于理想频率跟踪曲线。

7、补偿电容：与谐振电路主电容并联的辅助性电容，调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。

8、中和电容：并接在三极管放大器的基极与发射极之间，构成负反馈网络，以抑制三极管间电容造成的自激振荡。

9、稳频电容：在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。

10、定时电容：在RC时间常数电路中与电阻R串联，共同决定充放电时间长短的电容。

11、加速电容：接在振荡器反馈电路中，使正反馈过程加速，提高振荡信号的幅度。

12、缩短电容：在UHF高频头电路中，为了缩短振荡电感器长度而串接的电容。

整流滤波电路桥式整流滤波电路一：[整流滤波电路]几种滤波整流电路的介绍总结（一）一、有源滤波电路为了提高滤波效果，解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R的要求相互矛盾的问题，在RC电路中增加了有源器件-晶体管，形成了RC有源滤波电路。

常见的RC有源滤波电路如图Z0716所示，它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。

该电路的优点是：1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路，兼作偏置电阻，由于流过Rb 的电流入很小，为输出电流Ie的1／（1＋β），故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω），既使纹波得以较大的降落，又不使直流损失太大。

2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路，便可以选取较小的电容，达到较大电容的滤波效果，也减小了电容的体积，便于小型化。

如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于（1＋β）C2的电容的滤波效果（因ie = （1+ β ）ib之故）。

3．由于负载凡接于晶体管的射极，故RL上的直流输出电压UE≈UB，即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。

这种滤波电路滤波特性较好，广泛地用于一些小型电子设备之中。

二、复式滤波电路复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ 型3种形式，如图Z0715所示。

它们的电路组成原则是，把对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件（如电容）与负载并联，以旁路较大的纹波电流。

其滤波原理与电容、电感滤波类似，这里仅介绍RCπ型滤波。

图Z0715（c）为RCπ型滤波电路，它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。

其滤波原理可以这样解释：经过电容C1滤波之后，C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量，作为RC2滤波的输入电压。

对直流分量而言，C2 可视为开路，RL上的输出直流电压为：对于交流分量而言，其输出交流电压为：若满足条件则有由式可见，R愈小，输出的直流分量愈大；由式可见，RC2愈大，输出的交流分量愈小。

《模拟电子技术》演示实验库实验11：桥式整流电容滤波电路一、教学目的1. 演示桥式整流输出电压的波形并与变压器次级波形作比较。

2. 演示加有电容滤波的输出电压的波形，负载变化后对输出电压波形的影响。

3. 测试各种情况下的输出电压，演示当一支二极管开路、短路后输出电压的变化，加深理解桥式整流电路的应用。

二、演示内容1. 创建单相桥式整流、电容滤波实验电路（1）启动Multisim进入Multisim工作界面。

（2）按图11.1在电路工作区连接电路图11.1 单相全波整流电容滤波实验电路◆安放元器件（或仪器）单击打开相应元器件库（或仪器库），将所需元器件（或仪器）拖拽至相应位置。

利用工具栏的旋转、水平翻转、垂直翻转等按钮使元器件符合电路的安放要求。

◆连接电路（3）按图11.1所示，给元器件标识、赋值（或选择模型）双击元器件打开元件特性对话框，进行相应设置。

全波整流波形电源电压波形（示波器面板波形显示框）图11.2 电源与全波整流波形◆信号源u s单击Label，键入单相交流电源Us。

单击Value，设置Vo1tage：200V，Frequency：50Hz，Phase：0。

◆变压器Tr单击“Label”，键入Tr 10:1。

单击Mode1s，选中Library 中的default和Model中的ideal，单击“Edit”按钮打参数设置对话框，在“primary to Secondary tums ratio”框键入“10”，单击“确定”。

◆整流桥堆D×4单击Labe1，键入D×4，单击Models，选中Library中的general1和Model中的BYM10.100，单击“确定”。

◆电容C单击Labe1，键入滤波电容C。

单击V alue，将“Capacitance”设置为20μF，单击“确定”。

◆开关K单击Label，键入K，单击确定。

由于只有一个开关，故控制键可采用其缺省设置的“Space”（空格键）。

详解4种整流、5种滤波电路1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。

电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。

初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。

通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。

即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。

次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。

变压器的电路图符号见图2-3-1。

2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。

在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。

（1）半波整流电路半波整流电路见图2-3-2。

其中B1是电源变压器，D1是整流二极管，R1是负载。

B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压，波形如图 2-3-3（a）所示。

0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，二极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过；π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，二极管D1反向截止，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。

在2π～3π、3π～4π等后续周期中重复上述过程，这样电源负半周的波形被“削”掉，得到一个单一方向的电压，波形如图2-3-3（b）所示。

由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化，我们称其为脉动直流。

设B1次级电压为E，理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出：整流二极管D1承受的反向峰值电压为：由于半波整流电路只利用电源的正半周，电源的利用效率非常低，所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用，一般电源电路中很少使用。

（2）全波整流电路由于半波整流电路的效率较低，于是人们很自然的想到将电源的负半周也利用起来，这样就有了全波整流电路。

全波整流电路图见图2-3-6。

相对半波整流电路，全波整流电路多用了一个整流二极管D2，变压器B1的次级也增加了一个中心抽头。

总结桥式整流电容滤波电路的特点桥式整流电容滤波电路是一种常见的电力转换电路，在电源设计和电子设备中被广泛使用。

它由桥式整流器和电容器组成，可以将交流电转换为直流电，并通过电容器对输出电流进行滤波，以实现稳定的直流电源供应。

本文将总结桥式整流电容滤波电路的特点。

桥式整流电路是一种通过4个二极管实现的电流方向控制器件。

它克服了半波整流电路仅能利用交流电的正半波的限制，能够同时利用正负半周期交流电进行整流。

这使得桥式整流电路在整流效率和电能利用方面具有明显的优势。

相对于半波整流电路，桥式整流电路有效提高了整流效率，降低了功率损耗。

与桥式整流器相结合，电容滤波器在整流电路的输出端起到了平滑输出电流的作用。

它通过对交流纹波进行有效的滤波，可以使输出电流更加稳定，减小纹波幅度。

电容器的容值大小决定了滤波效果的好坏，较大的容值能够更好地减小纹波幅度，但同时会引入较长的充电时间常数，影响整流电路的动态响应。

另外，桥式整流电容滤波电路还具有一定的输出电压调节能力。

通过控制电容器的容值和电路负载的选择，可以在一定程度上调节电路的输出电压。

这在许多电源设计和电子设备中是非常有用的特性。

然而，需要注意的是，电容器的容值和电压承受能力必须与实际需求相匹配，以避免电容器的过度耗损或破裂。

此外，桥式整流电容滤波电路还具有较好的直流电流稳定性。

通过合理的滤波设计，可以有效降低输出电流的纹波幅度，使得输出电流更加稳定。

而较小的纹波幅度可以减小对后续电路的干扰，提高系统的稳定性和可靠性。

这对于需要稳定直流电源供应的场景非常重要，例如计算机、通讯设备等领域。

总结桥式整流电容滤波电路的特点，它具有高效率、低功率损耗的优势；可以平滑输出，减小纹波幅度；具有一定的输出电压调节能力；并且保持较好的直流电流稳定性。

这些特点使得桥式整流电容滤波电路成为广泛应用的电力转换电路之一，为电子设备的正常运行提供稳定可靠的直流电源。

电容滤波原理滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定。

滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。

电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。

★当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。

当uC>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降。

★当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C对RL 放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。

RL、C对充放电的影响电容充电时间常数为rDC，因为二极管的rD很小，所以充电时间常数小，充电速度快；RLC为放电时间常数，因为RL较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。

电容C愈大，负载电阻RL愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大，如图所示。

整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0．01．故整流输出的电压必须采取一定的措施．尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较理想的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。

电容滤波的工作原理从电气工程上所有的元件可以归纳为三类最基本的元件即电阻电感和电容.电阻的阻值与交流电的频率无关.电感的阻值称为感抗Xl2πfL即与交流电的频率成正比.频率越高感抗越大.电容元件则与电感元件相反它的容抗Xc1/2πfC即与交流电频率反比. 因此电气工程上常利用LC元件对不同频率交流电量的电抗不同对交流电量进行分流称为滤波. 按不同功能滤波器通常分三类:低通高通带通.它们在电气电路及电子电路中都有着广泛的应用.最简单和最典型的一个例子就是我们常用的直流稳压电源中整流电路后面接入的电容就是为了减小交流脉动而设置的.它是一个低通滤波器.上面学习的整流电路它们的输出电压都含有较大的脉动成分只在一些特殊的场合使用一般的直流电路都需要较理想的一条直线似的的直流电压这就要平滑脉动的电压使其达到这种措施就是滤波. 滤波器一般由电感或电容以及电阻等元件组成. 电容滤波简单的说滤波是利用电容对特定频率的等效容抗小近似短路来实现的与谐振无关。

容抗Xc1/ωC1/2πfC滤高频用0.1uF陶瓷电容---它对1MHz信号的等效容抗只有1.6欧姆而对50Hz的工频信号等效容抗有近似32千欧所以只能滤高频而要滤工频2000uF电容的等效容抗才能与0.1uF对1MHz信号的等效容抗相当。

利用电容两端电压不能突变只能充放电的特性来达到平滑脉冲的电压的目的. 在正半周D导通时分两个电流:一是电流IL向负载供电二是IC向电容充电如忽略D的压降则在电容上的电压等于U2当U2达到最大的峰值后开始下降此时电容C上的电压UC也将由于放电而逐渐下降当U2UC时二极管再导通再次循环下去. 但半波整流滤波的输出的电压还是带有锯齿装的成分现在多用桥式整流滤波电路原理同上. 根据上面的分析可知采用电容滤波后有如下特点: 1、负载电压中的脉动的成分降低了许多 2、负载电压的平均值有所提高。

在RL一定时滤波电容越大UL越大。

设计时可估算 UL1---1.1U2半波UL1.2U2全波桥式整流滤波电容的确定: RLC3--5T半波整流时RLC3--5T/2全波桥式整流时T为交流电的周期. 220交流电的频率为50HZ即T1/50 教您如何来正确的选择滤波电容滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用如何正确选择滤波电容尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。

4种整流5种滤波电路总结写在前⾯： 本⽂包含内容： 1、变压电路 2、整流电路 2-1：半波整流电路 2-2：全波整流电路 2-3：桥式整流电路 2-4：倍压整流电路 3、滤波电路 3-1：电容滤波电路 3-2：电感滤波电路 3-3：RC滤波电路 3-4：LC滤波电路 3-5：有源滤波电路 4、整流滤波电路总结 4-1：常⽤整流电路性能对照 4-2：常⽤⽆源滤波电路性能对照 4-3：电容滤波电路输出电流⼤⼩与滤波电容量的关系 4-4：常⽤整流滤波电路计算表基本电路： ⼀般直流稳压电源都使⽤220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进⾏稳压，最终成为稳定的直流电源。

这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将⽆法正常⼯作。

1、变压电路 通常直流稳压电源使⽤电源变压器来改变输⼊到后级电路的电压。

电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。

初级绕组⽤来输⼊电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。

通俗的说，电源变压器是⼀种电→磁→电转换器件。

即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁⼒线切割次级线圈产⽣交变电动势。

次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。

变压器的电路图符号见图2-3-1。

2、整流电路 经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。

在直流稳压电源中利⽤⼆极管的单项导电特性，将⽅向变化的交流电整流为直流电。

（1）半波整流电路 半波整流电路见图2-3-2。

其中B1是电源变压器，D1是整流⼆极管，R1是负载。

B1次级是⼀个⽅向和⼤⼩随时间变化的正弦波电压，波形如图 2-3-3（a）所⽰。

0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，⼆极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过； π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，⼆极管D1反向截⽌，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。

电容滤波原理滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定。

滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。

电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。

★当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。

当uC>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降。

★当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C 对RL放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。

RL、C对充放电的影响电容充电时间常数为rDC，因为二极管的rD很小，所以充电时间常数小，充电速度快；RLC为放电时间常数，因为RL较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。

电容C愈大，负载电阻RL愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大，如图所示。

整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0．01．故整流输出的电压必须采取一定的措施．尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较理想的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。