电容滤波电路

最简单的电容滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器，如图13－8（a）所示。

当负载开路（RL＝∞）时，设电容无能量储存，输出电压从0开始增大，电容器开始充电。一般充电速度很快，uo＝uc可达到u2的最大值。

图13－8　电容滤波电路

此后，由于u2下降，二极管处于反向偏置而截止，电容无放电回路。所以uo保持在的数值上，其波形如图13－8（b）所示。当接入负载后，前半部分和负载开路时相同，当u2从最大值下降时，电容通过负载RL放电，放电的时间常数为

在RL较大时，τ的值比充电时的时间常数大。uo按指数规律下降，如图13－8（c）所示的AB段。当u2的值再增大后，电容再继续充电，同时也向负载提供电流。电容上的电压仍会很快地上升。

这样不断地进行，在负载上得到的直流电压波形要比无滤波电路时平滑的直流电。在实际应用中，为了保证输出电压的平滑，使脉动成分减小，电容器C的容量选择应满足：

式中，T为交流电的周期。在单相桥式整流、电容滤波时的直流电压输出一般为

电容滤波电路的特点是电路简单，可以减小输出电压的波动。缺点是启动时有冲击电流，负载电流不能过大（即RL不能太小），否则会影响滤波效果。所以电容滤波适用于负载变动不大、电流较小的场合。另外，由于输出直流电压较高，整流二极管截止时间长，导通角小，故整流二极管冲击电流较大，所以在选择管子时要注意选整流电流IF较大的二极管。

【例13－1】 一单相桥式整流电容滤波电路的输出电压Uo＝30V，负载电流为250mA，试选择整流二极管的型号和滤波电容C的大小，并计算变压器次级的电流、电压值。

解　（1）选择整流二极管

二极管承受最大反向电压

又

故

查手册选2CP21A，参数IFM＝3 000mA，URM＝50V。

（2）选滤波电容

根据

得

（3）求变压器次级电压和电流。变压器次级电流在充放电过程中已不是正弦电流，一般取I2＝（1.1～3）IL，所以取