1、.,1,常用濾波電路,交流 電壓,脈動(dòng) 直流電壓,直流 電壓,.,2,一.濾波電路的作用、濾波元件和電路類型,交流 電壓,脈動(dòng) 直流電壓,直流 電壓,1.作用 濾除_成分,使輸出電壓變得_,2.濾波元件,3.類型,電容和電感,電容濾波、電感濾波、復(fù)式濾波（ L-C 型、 LC 型、 RC 型）,.,3,(一)、電容濾波電路,1電路組成,二.常用濾波電路,.,4,（1）S斷開：即RL未接入時(shí)(電容初始電壓為0)：,充電結(jié)束,沒有電容時(shí)的輸出波形,uc,uo =uc= U2,2工作原理,.,5,（2）S閉合：即RL接入時(shí)（假設(shè)RL是u2在從0上升時(shí)接入）,無濾波電容 時(shí)的波形,加入濾波電容 時(shí)的波

2、形,.,6,u2上升, u2大于電容 上的電壓uc,u2對(duì)電容充電， uo= uc u2,u2下降， u2小于電容上的電壓。 二極管承受反向電壓而截止。 電容C通過RL放電， uc按指數(shù) 規(guī)律下降，時(shí)間常數(shù) = RL C,電容濾波電路應(yīng)用場(chǎng)合： 一般適用于輸出電流較小且負(fù)載變化不大的場(chǎng)合。,.,7,4濾波電容的耐壓,橋式整流電容濾波,Uo(AV)1.2U2,3輸出電壓的計(jì)算,半波整流電容濾波,Uo(AV)U2,空載時(shí),Uo(AV)1.4U2,URM,.,8,例題,.,9,1.電路結(jié)構(gòu): 在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L就構(gòu)成了電感濾波電路。,（二）、電感濾波電路,.,10,2.電感濾波原理,

3、對(duì)諧波分量: f 越高，XL 越大,電壓大部分降在XL上。 因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。,Uo(AV)0.9U2,當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓:,對(duì)直流分量: XL=0 相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上,.,11,三、其他形式的濾波電路,改善濾波特性的方法：采取多級(jí)濾波。如：,L-C 型濾波電路：在電感濾波后面再接一電容。,RC 型濾波電路：在電容濾波后再接一級(jí)RC濾波電路。,性能及應(yīng)用場(chǎng)合分別與電容濾波和電感濾波相似。,LC 型濾波電路：在電容濾波后面再接L-C 型濾波電路。,.,12,. RC 型濾波器,改善濾波特性的方法：采取多級(jí)濾波,RC 型濾波器,.,13,.,

4、14,、 L-C 型濾波電路,.,15,、LC 型濾波電路,顯然， LC 型濾波電路輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)比只有LC濾波時(shí)更小，波形更加平滑；由于在輸入端接入了電容，因而較只有LC濾波時(shí)，提高了輸出電壓。,.,16,10.4 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路,穩(wěn)壓電路的作用:使直流電路在電網(wǎng)波動(dòng)、負(fù)載變化、溫度變化等因素影響下保證輸出電壓穩(wěn)定。,.,17,一. 穩(wěn)壓電源類型,以下主要討論線性穩(wěn)壓電路。,電路最簡單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。,效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時(shí)有限，這里不做介紹。,.,18,二. 穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo),(1)穩(wěn)壓系數(shù) S（越小越好）,穩(wěn)壓系數(shù)S反映

5、電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)對(duì)穩(wěn)壓電路的影響。定義為當(dāng)負(fù)載固定時(shí)，輸出電壓的相對(duì)變化量與輸入電壓的相對(duì)變化量之比。,(2)輸出電阻Ro （越小越好）,輸出電阻用來反映穩(wěn)壓電路受負(fù)載變化的影響。定義為當(dāng)輸入電壓固定時(shí)輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比。它實(shí)際上就是電源戴維南等效電路的內(nèi)阻。,.,19,穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路具有電路簡單、元件數(shù)量少等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛。適用于負(fù)載電流小、負(fù)載電壓不變的場(chǎng)合。,三. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,.,20,從穩(wěn)壓管的特性可知，在電路中若能使穩(wěn)壓管始終工作在穩(wěn)壓區(qū)內(nèi)，即：使穩(wěn)壓管的電流IZ滿足條件： IZmin IZ IZmax,則輸出電壓UO基本上保持不變，約為UZ。,UZ,所以穩(wěn)壓二

6、極管的穩(wěn)壓作用是利用穩(wěn)壓管中電流的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的。電路中R必不可少，其作用是限流和電壓、電流補(bǔ)償。,.,21,通過對(duì)電路分析容易得到關(guān)系式：,1、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理,當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí)：,以上過程是利用 關(guān)系中，使 ，從而實(shí)現(xiàn)UO的穩(wěn)定。,.,22,當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)：,以上過程是利用 關(guān)系中，使 ，使IR基本不變而實(shí)現(xiàn)UO的穩(wěn)定。,.,23,2、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo),穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo)主要有穩(wěn)壓系數(shù)Sr、輸出電阻RO、電壓調(diào)整率、電流調(diào)整率、最大紋波電壓、溫度系數(shù)等。主要了解前兩個(gè)。,Sr定義為：在負(fù)載固定時(shí)穩(wěn)壓電路輸出電壓相對(duì)變化量與輸入電壓相對(duì)變化量之比。,Sr反映電網(wǎng)波動(dòng)

7、對(duì)輸出電壓的影響，其值越小說明穩(wěn)壓性能越好。,.,24,RO定義為：在輸入電壓固定時(shí)，穩(wěn)壓電路輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比。,RO反映負(fù)載波動(dòng)對(duì)穩(wěn)壓電路的影響，其值越小說明穩(wěn)壓電路帶負(fù)載能力越強(qiáng)。,在只考慮變化量條件下，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路可等效為如圖形式，rz為穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻。,.,25,脈動(dòng)系數(shù)Sr：, Sr=(UO/UI)(UI/UO),輸出電阻RO：,RO=R/rz,rz,(R rz),(R rz),另外，用電網(wǎng)電壓波動(dòng)10%時(shí)UO的變化量UO作為衡量指標(biāo)，稱為電壓調(diào)整率。,用IO從0變到額定值時(shí)，UO的變化量作為衡量指標(biāo)，稱為電流調(diào)整率。,.,26,3、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的參數(shù)選擇,首先應(yīng)確定輸出電壓UO，輸出電流范圍Iomin、 Iomax（或RLmax、 RLmin），輸入電壓UI波動(dòng)范圍（一般為10%）等，據(jù)此選擇整流、濾波、穩(wěn)壓元件參數(shù)。,（1）UI的選擇,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般選擇,UI=（23）UO,確定Ii：該電流的選擇原則為Ii Iomax。,.,27,（2）穩(wěn)壓管的選擇,UZ=UO,IZMIZ Iomax Iomin,IZM Iomax +IZ,（3）限流電阻的選