整流滤波电压算法探讨

１ 整流滤波输 出直流 电压 计算方法存在 的问题
文 献 ［ ］ 的单 相 桥 式 整 流 电 容 滤波 电路 如 图 １ 示 ． 认 １ ∞ 所 其
为可 将 电 容滤 波 的 电压 波 形 （ 图２ 线所 示 ） 似 为 锯 齿 波 ， 如 实 近
如图３ 所示 ． 图中Ｔ 为电网电压的周期 ． 设整流电路 内阻较小而 ｝ Ｊ Ｃ 大， Ｒ 较 电容 每 次 充 电均 可 达 到 电 源 电 压 “的 峰 值 （ 即 ＝
图３ 锯 齿 波 电 压 波 形
同时， 相 似三 角 形 的关 系可 得 按
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收 稿 日期 ：０９ ０ － ５ ２０ — ６ １
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作 者 简介 ： 幼 学 （ ９６ ， 陕 西 西 安人 ， 庆 学 院 电 子 信 息 与 机 电 工 程 学 院教 授 麻 １５ －）男， 肇
结 果竟 然 为 小 于零 的 负 数 ．
２ 问题 分析
首先， 图 １ 根据 电路 的拓扑 结构 ， 电容放 电 电压不 会“ Ｒ Ｃ 电的起始斜 率 直线下 降”因为 当二极管截 按 放 ． 止、 电容放 电时， 电容上 的 电压也 是 电阻 Ｒ 上 的 电压 ． 直线 规律 下 降， 电容 放 电 电流 的大小不 变， 若按 则 但是 流 过电阻 Ｒ 上 的 电流却像 电压 一样 “ 线下 降 ” 种 现象 违反 了克 希霍 夫 电流定 律 （ Ｌ。 次， 出电压 直 ， 这 ＫＣ ） 其 输
第２ 期
麻 幼学 ： 流滤 波电压算 法探 讨 整
３ ３
因 Ｕ＾ Ｕ １ ） 而 ｏ ２－ （ Ⅵ （ ．
仔 细研 究 上述 内容 ， 发 现 如 下 ２ 问题 ： 可 个
定 理 和能 量 守恒 定 律 ．
（ ４ ）
１电压 “ 放 电 的 起 始 斜 率 直 线 下 降 ” “ ） 按Ｒ Ｃ 及 电容 滤 波 的 电 压 波 形 近 似 为 锯 齿 波 ”违 反 电路 基 本 ， ２输 出电 压 平 均 值 的计 算 公 式 （） 能 覆 盖 Ｇ 全 部 变 化 范 围． 如 ： ） ４不 的 比 当月Ｌ Ｃ≤７ ４ ， （） ＇ 时 式 ４的计 算 ／
际 计 算 结 果 证 明 了该 方 法 的 正 确 性 ．
关 键 词 ： 流 滤 波 ； 压 ； 法 整 电 算
中 圈 分 类 号 ： Ｎ３３５ Ｔ １． 文献 标志码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ９ ８４ （０ ０ ０ — ０２ ０ １０ — ４ ５ ２ １ ） ２０ ３ — ４
有 人 在 进行 近 似计 算 时 ， 整 流 滤 波 电路 的输 出 电压 波形 以锯 齿 波表 示 ． 用 这 种 计算 方 法 ， 齿波 将 采 锯
。
的波形不会形成锯齿波， 因为违反电路中二极管的伏安特性． 中的二极管已被文献［ ］ 设定为与图 电路 Ｉ。
２ 形相吻合 的伏安 特性—— 二 极管正 偏 电压小 于零时 截止 ， 于零 时导 通且 导通 电 阻为零 （ 波 等 伏安特 性一旦
确定就不可随意改变． 因为电路只受拓扑约束（ Ｋ Ｌ和 Ｋ Ｌ 由 Ｃ Ｖ 体现） 及元件特性约束 ｃ ） Ｒ， 任何一种约束 的改变， 等同于电路被改变） ． 的伏安特性是不可能产生图 ３ 这样 所示的锯齿波电压的． 实际上不存在实现锯 齿波的二极管， 因为与实现锯齿波相匹配的二极管的伏安特性必须如图 ４ 所示． 当正偏电压 从零开始增 大直至 ＵＮ的过 程 中， Ｏ 电流 为零 （ 图 ４与横轴 重合 的线段① 所示 ）当 １￣ Ｏ 时， 管导 通． 正偏 电 如 ． ． ＂ Ｎ 二极 Ｌ Ｕ Ｄ 此后
第 ３ 卷 第 ２期 １
２ １ 年 ３月 ００
肇 庆 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡ ＨＡ Ｌ ＯＦ Ｚ ＯＱＩ ＮＩ Ｅ Ｉ Ｙ ＮＧ Ｕ Ｖ ＲＳＴ
Ｖｏ ．１， Ｎ ｏ． １３ ２ Ｍ ａ．２ ０ ｒ ０１
整流滤 波电压算法探讨
麻 幼 学
（ 庆 学 院 电子 信 息 与机 电工 程学 院 ，广 东 肇 庆 肇 ５６６ ） ２ ｏ １
违 反 了 电路元 件 特性 的约 束 （ Ｃ 和 拓 扑 约束 （ Ｃ 和Ｋ Ｌ 现） 违 背 了基 本 物理 定 律 ， 所 得结 Ｖ Ｒ） 由Ｋ Ｌ Ｖ 体 ， 还 而且
论 并不 能 覆 盖Ｒ Ｃ 全部 变 化 范 围． 的 另外 ， 为教 学 基 础 的教 材 ， 一 切 论 断 和方 法 都 应 成 为遵 守 基 本定 作 其 律 的典 范， 而不 是 违 背基 本 定 律 的 向导 ， 因此 ， 近 似 计算 方 法 值 得 商榷 ． 文 中， 者 以文 献 ［ ］ 为 这种 本 笔 １ 吲。 例进 行讨 论 ， 出其 错 误 所 在 ， 给 出正 确 的 近 似分 析计 算 方 法 ． 指 并
摘 要 ： 一 些 文 献 中， 用 以 锯 齿 波代 替 电 容 滤 波 整 流 电 路 输 出 电 压 波 形 ， 似 计 算 输 出 电 压 的 平 均值 ， 在 采 近 这
种 近 似 计 算 方 法 是 错 误 的． 为 采 用 锯 齿 波 电压 违 背 基 本 定 律 ， 推 导 出的 电 压 近 似 平 均 值 和 Ｒ Ｃ关 系表 达 式 因 且 Ｌ 与 部 分 实 际 关 系截 然相 反 ． 出 了 另 一 种 既 遵 守 基 本 定律 又 符 合 实 际 输 出 电 压 平 均 值 的 近 似 分 析 方 法 ， 以 实 给 井
、 ２Ｕ） ／ ２然后按Ｒ ｃ 电 的起 始斜率直 线下 降， 交数 值 为最 小 值 且 ／处 ， 输 出电压 的平 均值 为 则
图１ 单 相 桥 式 整 流 电 容 滤 波 电路
图２ 电 容 滤 波 的 电 压 波 形 Ｕｏ＾） ｃ ＝ ｖ ．