SFW9610二极管的导电角a(π,流过二极管的瞬时电流很大,如图10.1.5所示。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,变压器二次电流的有效值i2=1,11il,而有电容滤波时

                 i2=(1.5~2)r1            (10.1.9)

负载平均电压y1升高,纹波(交流成分)减小,且RLC越大,电容放电速率越慢,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

                td=RLC≥(3~5)t/2      (10.⒈1)

式中r为电源交流电压的周期。

负载直流电压随负载电流增加(rl减小)而减小。yL随rL的变化关系称为输出码

C形滤波特性或外特性,如图10,1,6所示。

当RL=∞,即空载时C值一定,td=0.92∞,有yLO=√2≈1.4,当C=0,即无电容时yLO=0.9   (10.1.11) 图10.1.6 纯电阻RL和具有电容在整流电路的内阻不太大(几欧)和放电时间 滤波的桥式整流电路的输出特性常数满足式(10.1.10)的关系时,电容滤波电路的负载电压yL与yo的关系约为

v/L=(1.1~1.2)u         (10・1・12)

总之,电容滤波电路简单,负载直流电压yL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。

电感滤波电路,在桥式整流电路和负载电阻RL之间串人一一个电感器L,如图10.1.7所示。当通过电感线圈的电流增加时,电感线圈产生自感电势(左“+”右“-”)阻止电流增加,同时将一部分电能转化为磁场能量储存于电感中;当电流减小时,自感电势(左“-”右“+”)阻止电流减小,同时将电感中的磁场能量释放出来,以补偿电流的减小。此时整流二极管D依然导电,导电角e增大,使e=π,利用电感的储能作用可以减小输出电压和电流的纹波,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,如忽略L的直流电阻上的压降,即yL=0.9。

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纯电阻负载桥式整流、电感滤波电路角增大),无峰值电流,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,电感后面可再接一电容或前后各接一电容而构成倒L形滤波电路或RC-n型滤波电路如图10.1.3b、c所示。其性能和应用场合分别与电感滤波电路或电容滤波电路相似。

例10.1.1 单相桥式整流、电容滤波电路如图10.1.4所示。已知交流电源电压为220V,交流电源频率r=50 Hz,要求直流电压u=30V,负载电流JL=50 mA。试求电源变压器二次电压v2的有效值;选择整流二极管及滤波电容器。

解:变压器二次电压有效值由式(10.⒈12),取yL=1.2y2,则y2=Ⅴ=25Ⅴ

选择整流二极管流经二极管的平均电流

JD=-JL =i;-×50 mA・=25 mA

二极管承受的最大反向电压yRM=,√2y)≈35V

因此,可选用2CZ51 D整流二极管(其允许最大电流rF=5o mA,最大反向电压yRM=100v),也可选用硅桥堆QL-I型(rF=5o mA,yRM=100V)。

选择滤波电容器,负载电阻RL30=5o kΩ=0.6 kΩ

由式(10.1,10),取RLC=4×o=2r=2×￡u)s=o.04 so由此得滤波直流稳压电源.