小功率整流滤波电路

，在v2的负半周，D1、D3也承受到同样大小的反向电压。所以，在选择整流管时应取其反向击穿电压VBR > VRM 。

二、滤波电路

滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。常用的结构如图1所示。

由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电源电压降你时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，电容C具有平波的作用；与负载串联的电感L，当电源供给的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量存储起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。

滤波电路的形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式（电容器C接在最前面，如图1中的（a）、（c））和电感输入式（电感器L接在最前面，如图1中的（b））。前一种滤波电路多用于小功率电源中，而后一种滤波电路多用于较大功率电源中（而且当电流很大时仅用一电感器与负载串联）。

1、工作原理

图1为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时，要特别注意电容器两端电压vC对整流元件导电的影响，整流元件只有受正向电压作用时才导通，否则便截止。

负载RL未接入（开关S断开）时的情况：设电容器两端初始电压为零，接入交流电源后，当v2为正半周时，v2通过D1、D3向电容器C充电；v2为负半周时，经D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为

其中Rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管D的正向电阻。由于Rint一般很小，电容器很快就充电到交流电压v2的最大值 ，极性如图1所示。由于电容器无放电回路，故输出电压（即电容器C两端的电压vC）保持在 ，输出为一个恒定的直流，如图2中wt0（即纵坐标左边）部分所示。

图2

接入负载RL（开关S合上）的情况：设变压器副边电压v2从0开始上升（即正半周开始）时接入负载RL，由于电容器在负载未接入前充了电，故刚接入负载时v2 vC，二极管受反向电压作用而截止，电容器C经RL放电，放电的时间常数为

因td一般较大，故电容两端的电压vC按指数规律慢慢下降，其输出电压vL = vC，如图2的ab段所示。与此同时，交流电压v2按正弦规律上升。当v2>vC时，二极管D1、D3受正向电压作用而导通，此时v2经二极管D1、D3一方面向负载RL提供电流，另一方面向电容器C充电（接入负载时的充电时间常数tc =( RL||Rint)C≈Rint C很小），vC将如图2中的bc段，图中bc段上的阴影部分为电路中的电流在整流电路内阻Rint上产生的压降。vC随着交流电压v2升高到接近最大值 。然后，v2又按正弦规律下降。当v2 vC时，二极管受反向电压作用而截止，电容器C又经RL放电，vC波形如图2中的cd段。电容器C如此周而复始地进行充放电，负载上便得到如图2所示的一个近似锯齿波的电压vL = vC，使负载电压的波动大为减小。

2、性能特点

由电容滤波电路的原理分析可知，电容滤波电路有如下特点：

（1）二极管的导电角qp，流过二极管的瞬时电流很大。电流的有效值和平均值的关系与波形有关，在平均值相同的情况下，波形越尖，有效值越大。在纯电阻负载时，变压器副边电流的有效值I2 = 1.11IL，而有电容滤波时

（2）负载平均电压VL升高，纹波（交流成分）减小，且RLC越大，电容放电速度越慢，则负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。

为了得到平滑的负载电压，一般取

≥(3～5)

式中T为电源交流电压的周期。

3）负载直流电压随负载电流增加而减小。VL随IL的变化关系称为输出特性或外特性，如图1所示。

C值一定，当 ，即空载时

当C=0，即无电容时

在整流电路的内阻不太大（几欧）和放电时间常数满足式 ≥(3～5) 的关系时，电容滤波电路的负载电压VL与V2的关系约为

VL=(1.1～1.2)V2

总之，电容滤波电路简单，负载直流电压VL较高，纹波也较小，它的缺点是输出特性较差，故适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。

三、电感滤波

在桥式整流电路和负载电阻RL之间串入一个电感器L，如图1所示。利用电感的储能作用可以减小输出电压的纹波，从而得到比较平滑的直流。当忽略电感器L的电阻时，负载上输出的平均电压和纯电阻（不加电感）负载相同，即VL=0.9V2。

电感滤波的特点是，整流管的导电角较大（电感L的反电势使整流管导电角增大），峰值电流很小，输出特性比较平坦。其缺点是由于铁心的存在，笨重、体积大，易引起电磁干扰。一般只适用于低电压、大电流场合。

此外，为了进一步减小负载电压中的纹波，电感后面可再接一