小功率整流滤波电路

8.1小功率整流滤波电路1．输出直流电压

2．脉动系数S3．整流二极管的正向平均电流4．整流二极管承受的反向峰值电压URM8.1.1.1整流电路的基本参数8.1.1整流电路8.1小功率整流滤波电路1．输出直流电压2．脉动系数S

单相半波整流电路1．电路结构和工作原理二极管导通，uL=u2二极管截止,uL=0+–io+–u2>0时:u2<0时:u2uLuD

t

2340单相半波整流电路1．电路结构和工作原理二极2．负载上直流电压和电流计算IL=UL/RL=0.45U2

/RL

uL

20t（2）输出电流平均值Io：IL

（1）输出电压平均值UL：2．负载上直流电压和电流计算IL=UL/RL=0.453．二极管的选择（1）流过二极管的平均电流：uD

20tURMID

=ILURM=22U（2）二极管承受的最高反向电压：IL

在工程应用时，通常3．二极管的选择（1）流过二极管的平均电流：uD20t

单相全波整流电路1．电路结构和工作原理+–+–原理：+–+–变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2当u2正半周时，D1导通，D2截止。当u2负半周时，D2导通，D1截止。单相全波整流电路1．电路结构和工作原理+–全波整流电压波形u2uLuD1

t

2340uD2全波整流电压波形u2uLuD1t2340uD22．负载上直流电压和电流计算uL

20tIL=UL/RL=0.9U2

/RL

（2）输出电流平均值IL：（1）输出电压平均值UL：IL2．负载上直流电压和电流计算uL20tIL=UL/3．二极管的选择uD

20t（1）流过二极管的平均电流：ID

=IL/2（2）二极管承受的最高反向电压：3．二极管的选择uD20t（1）流过二极管的平均电流：

单相桥式全波整流电路1．电路结构和工作原理u2正半周时:D1

、D3导通，D2、D4截止+–u2uL单相桥式全波整流电路1．电路结构和工作原理-+u2负半周时：D2、D4

导通，D1

、D3截止u2uL-+u2负半周时：D2、D4导通，D1、D3截止u2u2．负载上直流电压和电流计算输出电压平均值：UL=0.9u2输出电流平均值:IL=UL/RL=0.9u2

/RL

流过二极管的平均电流：ID=IL/2u2uL二极管承受的最大反向电压：URM=22U3．二极管的选择2．负载上直流电压和电流计算输出电压平均值：UL=0.9u2脉动系数Ｓ1:用傅氏级数对桥式整流的输出uL

分解后可得:uL

20t基波基波峰值输出电压平均值脉动系数Ｓ1:用傅氏级数对桥式整流的输出uL分解后可得:集成硅整流桥：u2uL+

–

~+~-

+–集成硅整流桥：u2uL+–~+~-+–

倍压整流电路u2的正半周时：D1导通，D2截止，理想情况下，电容C1的电压充到：u2的负半周时：D2导通，D1截止，理想情况下，电容C2的电压充到：负载上的电压：+–u1u2+–D1C2C1D2uoRL倍压整流电路u2的正半周时：D1导通，D2截+–+–u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1充电到：u2的第一个负半周：u2、C2、D2、C1构成回路，C2充电到：C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6+–+–u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1充+–+–+–+–+–+–C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6u2的第二个正半周：u2、C1、C3、D3、C2构成回路，C1补充电荷，C3充电到：u2的第二个负半周：u2、C2、C4、D4、C3、C1构成回路，C2补充电荷，C4充电到：把电容接在相应电容组的两端，即可获得所需的多倍压直流输出。+–+–+–+–+–+–C1u1u2D1D2D3D4D5D68.1.2滤波电路1．电路结构和工作原理电容滤波电路8.1.2滤波电路1．电路结构和工作原理电容（1）空载（RL=∞）时：u2tuLtuc=uLu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。由于RL=∞，无放电回路，所以uC保持。没有电容时的输出波形充电结束（1）空载（RL=∞）时：u2tuLtuc=uLu2＞uC（2）接入RL（且RLC较大）时u2tu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。uc=uL（2）接入RL（且RLC较大）时u2tu2＞uC时：u2＜u2tiDt二极管中的电流uc=uLau1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–只有整流电路输出电压大于uo时，才有充电电流iD

。因此整流电路的输出电流是脉冲波。可见，采用电容滤波时，整流管的导通角较小。u2tiDt二极管中uc=uLau1u2u1bD4D2D1(b)流过二极管瞬时电流很大2.电容滤波电路的特点：(a)UL与RLC的

关系：RLC愈大

C放电愈慢

UL(平均值)愈大RLC较大一般取：(T:电源电压的周期)u2tiDtuc=uLRLC越大

Uo越高

负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短

iD的峰值电流越大故一般选管时，取近似估算:UL=1.2U2(b)流过二极管瞬时电流很大2.电容滤波电路的特点：(a)输出波形随负载电阻RL或C

的变化而改变,Uo

和S也随之改变。如:RL愈小(IL

越大),Uo下降多,S增大。结论：电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。(3)输出特性(外特性)uo电容滤波纯电阻负载1.4U20.9U20IL输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,Uo和如电感滤波电路电路结构:

在桥式整流电路与负载间串入一电感L。输出电压平均值:UL=0.9U2对谐波分量:

f

越高，XL越大,电压大部分降在电感上。

因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量:

XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载电感滤波的特点整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。u2u1RLLuo电感滤波的特点整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平

组合滤波电路

为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。LC滤波电路RCπ型滤波电路组合滤波电路uoRu2u1C1C2uo1´RLRC–

型滤波电路设uo1的直流分量为U´O，交流分量的基波的幅值为U´O1m，则：uo的直流分量：uoRu2u1C1C2uo1´RLRC–型滤波电路设uoL-C

型滤波电路u2u1LuoCRLuo1设uo1的直流分量为U´O，交流分量的基波的幅值为U´O1m，：L-C型滤波电路u2u1LuoCRLuo1设uo1的直流分LC–

型滤波电路u2u1LuoC2RLuo1C1显然，LC–

型滤波电路输出电压的脉动系数比只有LC滤波时更小，波形更加平滑；由于在输入端接入了电容，因而较只有LC滤波时，提高了输出电压。LC–型滤波电路u2u1LuoC2RLuo1C1显然，名

称VL(空载)VL(带载)二极管反向最大电压