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电容滤波原理详解

责任编辑:德州干式变压器生产厂家  发布时间:2019-11-02   点击数:407
电容滤波原理详解1.德州干式变压器空载时的情况

当采用电容滤波,输出端空载,如图4(a)所示,设初始时电容电压uC为零。接入德州干式变压器后,当u2在正半周时,通过D1、D3向电容器C充电;当在u2的负半周时,通过D2、D4向电容器C充电,充电时间常数为


(a)图 (b)波形图

图4 空载时桥式整流电容滤波


德州变压器厂家中 包括德州干式变压器副边绕组的直流德州干式变压器和二极管的正向导通德州干式变压器。由于 一般很小,电容器很快就充到交流电压u2的最大值 ,如波形图2(b) 的时刻。此后,u2开始下降,由于输出端没接负载,电容器没有放电回路,所以电容电压值uC不变,此时,uC>u2,二极管两端承受反向电压,处于截止状态,的输出电压



,输出维持一个恒定值。实际上总要带一定的负载,有负载的情况如下。

2.带载时的情况

图5给出了电容滤波在带德州干式变压器负载后的工作情况。接通交流德州干式变压器后,二极管导通,整流德州干式变压器同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形。在 时刻,即达到u2 90°峰值时,u2开始以正弦规律下降,此时二极管是否关断,取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。

先设达到90°后,二极管关断,那么只有滤波电容以指数规律向负载放电,从而维持一定的负载电流。但是90°后指数规律下降的速率快,而正弦波下降的速率小,所以超过90°以后有一段时间二极管仍然承受正向电压,二极管导通。随着u2的下降,正弦波的下降速率越来越快,uC 的下降速率越来越慢。所以在超过90°后的某一点,例如图5(b)中的t2时刻,二极管开始承受反向电压,二极管关断。此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流,直至下一个半周的正弦波来到,u2再次超过uC,如图5(b)中的t3时刻,二极管重又导电。

以上过程电容器的放电时间常数为



电容滤波一般负载电流较小,可以满足td较大的条件,所以输出电压波形的放电段比较平缓,纹波较小,输出脉动系数S小,输出平均电压UO(AV)大,具有较好的滤波特性。



(a)图 (b)波形图
图5带载时桥式整流滤波

以上滤波都有一个共性,那就是需要很大的电容容量才能满足要求,这样一来大容量电容在加电瞬间很有很大的短路电流,这个电流对整流二极管,德州干式变压器冲击很大,所以现在一般的做法是在整流前加一的功率型NTC热敏德州干式变压器来维持平衡,因NTC热敏德州干式变压器在常温下德州干式变压器很大,加电后随着温度升高,德州干式变压器阻值迅速减小,这个叫软起动。这种缺点是:断电后,在热时间常数内, NTC热敏德州干式变压器没有恢复到零功率德州干式变压器值,所以不宜频繁的开启。

为什么整流后加上滤波电容在不带负载时电压为何升高?这是因为加上滤波测得的电压是含有脉动成分的峰值电压,加上负载后就是平均值,计算:峰值电压=1.414×理论输出电压

有源滤波-电子滤波

德州干式变压器滤波本身有很多矛盾,德州干式变压器滤波成本又高,故一般线路常采用有源滤波,如图6。它是由C1、R、C2组成的π型RC滤波与有源器件德州干式变压器T组成的射极输出器连接而成的。由图6可知,流过R的电流IR=IE/(1+β)=IRL/(1+β)。流过德州干式变压器R的电流仅为负载电流的1/(1+β).所以可以采用较大的R,与C2配合以获得较好的滤波效果,以使C2两端的电压的脉动成分减小,输出电压和C2两端的电压基本相等,因此输出电压的脉动成分也得到了削减。

从RL负载德州干式变压器两端看,基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路,相当于R减小了(1+β)倍,而C2增大了(1+β)倍。这样所需的电容C2只是一般RCπ型滤波器所需电容的1/β,比如德州干式变压器的直流放大系数β=50,如果用一般RCπ型滤波器所需电容容量为1000μF,如采用电子滤波器,那么电容只需要20μF就满足要求了。采用此可以选择较大的德州干式变压器和较小的电容而达到同样的滤波效果,因此被广泛地用于一些小型电子设备的德州干式变压器之中。




电容自谐振频率表 2009-02-02 16:13

根据LC串联谐振的原理,谐振点不仅与德州干式变压器有关,还与电容值有关,电容越大,谐振点越低。许多人认为电容器的容值越大,滤波效果越好,这是一 种误解。电容越大对低频干扰的旁路效果虽然好,但是由于电容在较低的频率发生了谐振,阻抗开始随频率的升高而增加,因此对高频噪声的旁路效果变差。表1是 不同容量瓷片电容器的自谐振频率,电容的引线长度是1.6mm



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