整流濾波電路中,電容是不是越大越好?

天晴電子玩家


現實應用中並不是電容越大越好,因為電容不是理想的源器件,實際上電容是等效為電感,電阻,電容(理想)的串並聯組合,這些等效的參數跟電容的結構材質有著很大的關係,當電容容量越來越大時等放電感參數也隨之增大,電路濾波效果就會變差,頻率越高濾波效果越差,對高頻噪音起不到抑制作用。

另外容量越大在通電瞬間的衝擊電流也越大,這樣加大了前面整流管的電流應力,如果整流管應力不夠有就會有燒壞的風險。且大電容體積,成本也大。

總之濾波電容的先擇是經計算經綜合考慮合理跳選確定的。並不是越大越好。


大山之旅


在整流濾波電路中,電容也不是越大越好的

交流電經過整流後,只可以得到脈動的直流電,並不是平滑的直流電。利用電容充放電的特性,可以把脈動的直流電濾波為相對較為平滑的直流電。

在電源電路的設計中,我們需要用到濾波電容。選擇合適的濾波電容才可以設計出紋波更小的電源。電源有線性電源和開關電源,不同種類的電源需要選擇不同的濾波電容。

線性電源的濾波電容

線性電源通過工頻變壓器降壓為低壓交流電,再經過整流、濾波、穩壓得到需要的直流電。由於線性電源的工作頻率較低,只有50Hz或者60Hz。電源本身的紋波相對較少,濾波電容的作用主要的用於穩定電源的電壓,所以,對濾波電容的要求不高,理論上濾波電容容值越大,就可以得到越為平滑的直流電。當輸出的電流瞬間變大時,濾波電容還可以及時補充能量,避免電壓被瞬間拉低。所以在線性電源中,我們可以考慮用較大容值的電容。

開關電源的濾波電容

開關電源與線性電容是完全不同的設計方案,開關電源需要先把輸入的交流電整流、濾波為高壓的直流電,再通過開關電源控制芯片把高壓直流電轉換為高頻、高壓的脈動直流電,高頻變壓器利用電磁感應原理,在次級得到低壓的脈動直流電,再經過整流濾波得到需要的低壓直流電。

在開關電源電路在有兩個濾波位置,高壓端的濾波和低壓端的濾波。

在高壓端的位置,電源的工作頻率還是交流電的頻率,只有50Hz或者60Hz,這個位置需要選擇高壓的濾波電容。

在低壓端的濾波位置就不一樣的,因為經過了高頻的開關變換,工作頻率一般都是幾十KHz,紋波和噪聲相對較多,這時候我們需要考慮電容的阻抗和頻率特性,濾波電容容量並不是越大越好。因為電源的頻率提高後,電容值會急劇下降,所以選擇濾波電容的時候我們需要考慮電容的ESR(等效串聯阻抗)。需要儘量使用ESR值小的濾波電容。電容需要在工作頻率內有較低的等效阻抗才會有良好的濾波效果。

選擇電容時需要考慮開關電源的工作頻率,輸出電壓,輸出電流,電容容值大小可以參考前輩們的計算公式:C>0.289/{f×(U/I)× ACv},ACv是紋波係數,單位是%。

歡迎關注@電子產品設計方案,一起享受分享與學習的樂趣!關注我,成為朋友,一起交流一起學習

  • 記得點贊和評論哦!非常感謝!

電子產品設計方案


在整流濾波電路中,整流後的電壓波形一般都是單向的脈動直流電壓,在這個脈動的直流電壓中既有直流成分也有交流成分。這個脈動的電壓波形中所出現的波紋就是交流成分的具體表現,那麼如何消除這個波紋呢?這時候我們一般要“請出”兩位救兵,一位名字稱作電容,另一位名字叫作電感。

濾波電路的形式

常見的硬件濾波電路的形式有好幾種,我們常見的就有電容濾波、π形的RC濾波、π形的LC濾波、L形濾波以及電感濾波,在這些濾波形式的電路中,我們可以看到大部分都有電容參與其中,這足以說明電容在濾波電路中的作用。

濾波電容的大小對輸出電壓波形的影響

下面我們根據題目的要求,來談談電容在濾波電路中是不是越大越好的問題。為了說明問題,我們用一個半波整流電路為例子。電路如下圖所示的那樣,在A點的電位是隨著交流電壓的變化而變化的,當A點的電位大於M點電位時,那麼圖中的二極管VD是導通的,這時就對濾波電容C進行充電,由於電容兩端的電壓不能突變,隨著時間的推移M點的電位隨著充電電容兩端的電壓升高而升高。直到M點的電位大於A點的電位,就無法滿足二極管的導通條件而關斷,此時電容C就會通過負載(圖中用RL表示)進行放電。隨著電容的放電那麼M點的電位就降低了,當降低到M點電位又小於A點的電位,那麼二極管又開始導通了,電容再次充電,就這樣週而復始的進行著充電和放電的過程,就是在這樣一個過程中使輸出的電壓波形得到了很好的改善。

從圖中可以看到,電容器的容量越大,在負載(RL)上的電壓波形越平滑,波紋就會得到有效的抑制。

所以說在進行濾波時電容儘量選大些好,但是任何事情都有個極限的,俗話說“物極必反”,就是這個道理,因此我們在設計濾波電路選擇濾波電容時,常常用一個經驗公式。那就是:C=i/2Uf。在這個經驗公式中i是負載的電流、f是交流電源電壓頻率(我國工頻是50赫茲)c就是我們要選擇的電容值。

以上就是我對這個問題的看法,歡迎朋友們參與這個話題的討論。敬請關注電子及工控技術。


電子及工控技術


整流濾波電路,電容是不是越大越好?

在整流濾波電路中,它由兩部分電路構成,分別是整流電路及濾波電路,兩者功能是不同的。其中整流電路的功能是對正弦波交流電壓進行轉換成單向脈動電壓,而濾波電路功能是對單向脈動電壓進行轉換成直流電壓。因此,整流濾波電路其實輸出的就是直流電壓。


由此可知,只有兩個電路的功能共同發揮才能全面完成所有交流電壓的轉換過程。倘若這兩部分電路對電壓的轉換功能無法順利完成,那就會影響電壓的轉換效率及效果,還會影響其輸出的穩定性。因此在整流濾波電路中,電容合理的選用是非常重要的。

雖然對濾波電容的選取有經驗公式,RC≥(3~5)T/2,根據這個經驗公式來看,濾波電容的選取越大越好,但是事實證明這樣來選取濾波電容是很不科學的。原因是濾波電容的大小直接影響了整流濾波電路輸出的紋波電壓。所以濾波電容的選取要根據紋波電壓的要求和直流穩壓電源設備輸出直流電壓指標進行具體選取。
圖中上面的波形圖是


整流後的波形圖,它是把輸入的正弦波交流電壓轉換為單向脈動電壓。下面的是輸出波形圖,相當於整流後的波形和濾波後的波形重疊後的波形圖。

上面說到的紋波電壓指的是濾波電路、穩壓電路輸出直流電壓含有的波動電壓。假如在整流濾波電路中的濾波輸出電路的紋波電壓過大,那麼將導致穩壓電路輸出紋波電壓增加,甚至無法穩壓。而紋波電壓的產生是通過整流輸出的單向脈動電壓對濾波電容的充放電過程中產生的。如果負載R不變的條件下,那麼濾波電容的大小從而決定了紋波電壓的高低。

綜上所述,根據題目說的在整流濾波電路中,電容是不是越大越好,事實證明這樣說法是不科學的,原因上述已闡明。所以說,整流濾波電路中的濾波電容選取要根據輸出直流電壓、負載R大小、紋波電壓的要求而進行綜合選取。


Talk工控小白


在實際設計時,當然是綜合成本效果各方面考慮。電源濾波使用的大電容一般是電解電容。特點是容量大價格低,但高頻特性差漏電流大。一般會並一個高頻特性好的小電容。看其他回答裡已經提了,過大容量的電容,開機衝擊也大,電容等效電感大,高頻性能差。設計原則一般是考慮適當和就近。在電源端可以並頻率特性互補的電容,在負載端就近增加一級濾波


無疆之域


慮波電容多在1000uf的較多,大的也有兩千,三千多的。太大也沒啥大作用了。如果怕效果不好加一個空心線,最好,他可以把剩餘的交流部分擋在整流電路內。使輸出直流更加乾淨!但線圈參數根據實際設計參數而定,別人無法給出。請原諒由於一些原因無法給出電路圖,主要是對手玩法有限。


青竹長青君者


整流電路是把交流轉換為脈動直流的電路,所得到的脈動直流並不是平滑穩定的直流,需要用濾波電容將脈動直流轉為紋波較小的平滑直流。典型整流電路和濾波電容如下圖所示。

濾波電容位於整流橋後級,將脈動直流處理成較為平滑的直流。電容濾波前的波形和電容濾波後的波形如下圖所示。

濾波原理是通過電容的充放電來實現的,當幅值較高時電容充電同時給負載供電,當幅值較低時電容放電給負載供電。按理說電容越大濾波效果越好,但是在實際應用時卻並不是這樣。並不是濾波電容越大越好。

在實際應用時,濾波電容後面還要跟穩壓二極管或者DC/DC或者LDO等降壓電路,想通過濾波電容達到紋波較小的程度不太現實。電容的容值越大體積越大,現在板子、產品都向著小型化去做,因為一個電容把體積做到很大得不償失。

電容的容值越大價格越貴,甚至貴過後級的降壓電路的價格,但是得到的電壓還做不到降壓電路的效果。而且在斷電後,放電時間比較長,使得負載在斷電一段時間內還帶電。

電容容值越大相應的容抗、等效電阻、等效電感都會帶來較大問題,導致濾波效果反而變差。


以上就是這個問題的回答,感謝留言、評論、轉發。更多精彩內容請關注本頭條號:玩轉嵌入式。感謝大家。


玩轉嵌入式


電容不是越大越好。主要根據電路輸出功率:電路輸出功率大,慮波電容容量相應就要大點,太小起不到很好的慮波作用,還會有紋波干擾;輸出功率小慮波電容容量相應就要小點,太大了關機後由於電容存儲的電能不能即刻消失,仍會持續一會兒向電路放電,使得關機後電器電路仍會出現不穩定的工作一會兒,這樣會影響電器使用壽命。


非凡AI影視


不是越大越好喲,容量大雖然對平波有利,但起始時的衝擊電流也很大,迴路上未必能承受得起。


失手打在六寸上


並不是越大越好,太大了成本上升,沒有必要,還得給它並聯小電容以提高高頻性能。


分享到:


相關文章: