整流以後直流電不這麼處理也不能用

大家可能知道交流-直流是通過整流來實現的,那麼整流過後的就是能夠供我們使用的直流電了嗎,答案是,並不是!在整流電路輸出的電壓是單向脈動性電壓,不能直接給電子電路使用。所以要對輸出的電壓進行濾波,消除電壓中的交流成分,成為直流電後給電子電路使用。


整流以後直流電不這麼處理也不能用​ 由於單向脈動性直流電壓可分 解成交流和直流兩部分。在電源電路的濾波電路中,利用電容器的“隔直通交”的特性和儲能特性,或者利用 電感“隔交通直”的特性可以濾除電壓中的交流成分。 濾波電路中,主要使用對交流電有特殊阻抗特性 的器件,如:電容器、電感器。

濾波電路主要有下列幾種:電容濾波電路;電感濾波電路;π 型 RC 濾波電路;π 型 LC 濾波電 路;電子濾波器電路。

1、電容濾波電路

整流以後直流電不這麼處理也不能用


由於電容 C1 對直流電 相當於開路,這樣整流電路輸出的直流電壓不能通過C1 到地,只有加 到負載 RL 上。對於整流電路 輸出的交流成分, 因 C1 容量較大, 容抗較小,交流成分通過 C1 流到地端,而不能加到負 載 RL。這樣,通過 電容 C1 的濾波, 從單向脈動性直 流電中取出了所 需要的直流電壓 +U。濾波電容 C1 的容量越大,對交流成分的容抗越 小,使殘留在負載 RL 上的交流成分越小,濾波效果就 越好。

2、電感濾波電路

整流以後直流電不這麼處理也不能用


​由於電感 L1 對直流 電相當於通路,這樣整流電路輸出的直流電壓直接加 到負載 RL 上。對於整流電路輸出的交流成分,因 L1 電感量較大,感抗較大,對交流成分產生很大的阻礙作用,阻止 了交流電通過 C1 流到加到負載 RL。這樣,通過電感 L1 的濾波,從單向脈動性直流電中取出了所需要的直 流電壓 +U。濾波電感 L1 的電感量越大,對交流成分的感抗越 大,使殘留在負載 RL 上的交流成分越小,濾波效果就 越好,但直流電阻也會增大。

3、π 型 RC 濾波電路

電路中的 C1、C2 和 C3 是 3 只濾波電容,R1 和 R2 是濾波電阻,C1、R1 和C2 構成第一節 π 型的 RC 濾波電路, C2、 R2 和 C3 構成 第二節 π 型 RC 濾波電路。由於這種濾波電路的形式 如同希臘字母 π 和採用了電阻器、電容器,所以稱為 π 型 RC 濾波電路。

整流以後直流電不這麼處理也不能用​​



π 型 RC 濾波電路原理如下:這一電路的濾波原理是:從整流電路輸出的電壓首先經過 C1 的濾波,將大部分的交流成分濾除,然 後再加到由 R1 和 C2 構成的濾波電路中。C2 的容抗與 R1 構成一個分壓電路,因 C2 的容抗很小,所以對交流 成分的分壓衰減量很大,達到濾波目的。對於直流電而 言,由於 C2 具有隔直作用,所以 R1 和 C2 分壓電路 對直流不存在分壓衰減的作用,這樣直流電壓通過 R1 輸出。這一濾波電路中共有 3 個直流電壓輸出端,分 別輸出 Uo1、 Uo2 和 Uo3 三組直流電壓。其中, Uo1 只經過電 容 C1 濾波; Uo2 則經過了 C1、 R1 和 C2 電路的濾波,所 以濾波效果更好, Uo2 中的交流成分更小; Uo3 則經過了 2 節濾波電路的濾波,濾波效果最好,所以 Uo3 中的交 流成分最少。 3 個直流輸出電壓的大小是不同的。 Uo1 電壓最 高,一般這一電壓直接加到功率放大器電路,或加到需 要直流工作電壓最高、工作電流最大的電路中; Uo2 電 壓稍低,這是因為電阻 R1 對直流電壓存在電壓降; Uo3 電壓最低,這一電壓一般供給前級電路作為直流工作 電壓,因為前級電路的直流工作電壓比較低,且要求直 流工作電壓中的交流成分少。

4、π型 LC濾波電路

整流以後直流電不這麼處理也不能用


π 型 LC 濾波電 路與 π 型 RC 濾波電路基本相同。這一電路只是將濾波電阻換成濾波電感,因為濾波電阻對直流電和交流 電存在相同的電阻,而濾波電感對交流電感抗大,對直 流電的電阻小,這樣既能提高濾波效果,又不會降低直 流輸出電壓。在圖中,整流電路輸出的單向脈動性直 流電壓先經電容 C1 濾波,去掉大部分交流成分,然後 再加到 L1 和 C2 濾波電路中。對於交流成分而言, L1 對它的感抗很大,這樣在 L1 上的交流電壓降大,加到負載上的交流成分小。對直流電而言, 由於 L1 不呈現感抗, 相當於通路,同時濾 波電感採用的線徑較粗,直流電阻很小,這樣對直流電 壓基本上沒有電壓降,所以直流輸出電壓比較高,這是 採用電感濾波器的主要優點。

5、電子濾波器

整流以後直流電不這麼處理也不能用


電路中的 VT1 是三極管, 起到濾波管作用, C1 是 VT1 的基極濾波電容, R1 是 VT1 的基極偏置電阻, RL 是這一濾波電路的負載, C2 是輸出電壓的濾波電容。 電路中的 VT1、 R1、 C1 組成電 子濾波器電路,這 一電路相當於一 只容量為 C1×β1 大小電容器,β1 為 VT1 的電流放大倍數,而晶體管的電流放大倍數 比較大,所以等效 電容量很大。等效電路為下面圖。圖中 C 為 等效電容。 電路中的 R1 和 C1 構成一節 RC 濾波電路, R1 一方面為 VT1 提供基極偏置電流,同時也是濾波電阻。 由於流過 R1 的電流是 VT1 的基極偏置電流,這一電流 很小, R1 的阻值可以取得比較大,這樣 R1 和 C1 的濾 波效果就很好,使 VT1 基極上直流電壓中的交流成分 很少。由於發射極電壓具有跟隨基極電壓的特性,這樣 VT1 發射極輸出電壓中交流成分也很少,達到濾波的目的。在電子濾波器中,濾波主要是靠 R1 和 C1 實現 的,這也是 RC 濾波電路,但與前面介紹的 RC 濾波電路是不同的。在這一電路中流過負載的直流電流是 VT1 的發射極電流,流過濾波電阻 R1 的電流是 VT1 基極電 流,基極電流很小,所以可以使濾波電阻 R1 的阻值 設得很大(濾波效果好),但不會使直流輸出電壓下降很多。電路中的 R1 的阻值大小決定了 VT1 的基極電 流大小,從而決定了 VT1 集電極與發射極之間的管壓降,也就決定了 VT1 發射極輸出直流電壓大小,所以改變 R1 的大小,可以調整直流輸出電壓 +V 的大小。

2. 電子穩壓濾波器

整流以後直流電不這麼處理也不能用

圖中所示是另一種電子穩壓濾波器,與前一種電 路相比,在 VT1 基極與地端之間接入了穩壓二極管 VD1。電子穩壓原理如下:在 VT1 基極 與地端之間接入了穩壓二 極 管 VD1 後,輸入電 壓經 R1 使穩壓 二極管 VD1 處於 反向偏置狀態,此時 VD1 的穩壓特性使 VT1 管的基極電壓穩定,這樣 VT1 發射極輸出的直流電壓也比較穩定。但這一電壓的穩定特性是由於 VD1 的穩壓特性 決定的,與電子濾波器電路本身沒有關係。

說了這麼多總結一下濾波電路的原理:1、利用電容器的“隔直通交”的特性和儲能特性,電感“隔交通直”的特性

2、電子濾波器電路,要知道電子濾波管基極上的電容是濾波的關鍵元件,電子濾波管有基極電流和集電極、發射極電流,流過負載的電流是電子濾波管的發射極電流,改變基極電流大小可以調節電子濾波管集電極與發射極之間的管壓降,從而改變電子濾波器輸出的直流電壓大小。

所以,有什麼應用呢?

在我們電氣元件中直流電源模塊就是最典型的交流變直流濾波後供負載使用,變頻器平波迴路,消除整流電流後電壓波動吸收脈動電流,如圖:

整流以後直流電不這麼處理也不能用

就是利用電容、電感平波,所以說,濾波電路很有必要,學過點點電子只是的朋友應該能夠理解。

所以,如有不對請評論指正,加關注共同學習哦


分享到:


相關文章: