電容器的特點(diǎn)就是:對(duì)直流電表現(xiàn)出的阻抗極大,相當(dāng)于不通。對(duì)交流電,頻率越高阻抗越小。利用電容器的這個(gè)特點(diǎn),我們就可以把混雜在直流電里的交流成分過濾出來(lái),所以叫“濾波”。經(jīng)過濾波,交流成分都經(jīng)過電容器回到電源去了,電容器兩側(cè)剩下的就是沒有波動(dòng)的純直流電了。利用同樣的原理,我們可以通過電容器篩選出交流信號(hào),把直流成分去掉,這一作用被稱為“耦合”。還可以利用電容器和電阻構(gòu)成充放電時(shí)間電路,還可以利用電容器和電感組成諧振電路,等等。
濾波電容
接在直流電源的正、負(fù)極之間,以濾除直流電源中不需要的交流成分,使直流電變平滑。一般采用大容量的電解電容器或鉭電容,也可以在電路中同時(shí)并接其他類型的小容量電容以濾除高頻交流電。
電容濾波原理
交流電經(jīng)過整流后輸出的直流電并不穩(wěn)定,任然存在較大的脈動(dòng)電壓,這種不平穩(wěn)的直流電會(huì)造成元件的使用壽命。大多數(shù)電子設(shè)備都是依賴平穩(wěn)的直流電,因此需要在整流電路之后還需加濾波電路,來(lái)過濾掉不平穩(wěn)直流電中的交流成分,最終才能得到較平滑的直流輸出電壓。
濾波就離不開電容或電感,因?yàn)樗鼈兌加心芰?/span>存儲(chǔ)功能,濾波就是利用它們這種功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
如圖,當(dāng)u2電壓為正半周期時(shí),二極管V導(dǎo)通。此時(shí),u2不僅對(duì)負(fù)載RL供電,還對(duì)電容C充電。二極管的壓降很小,可以忽略不計(jì)再進(jìn)行分析。因?yàn)殡娙蓦妷篣C是緊跟著u2電壓以正弦規(guī)律升之u2的最大值,然后u2又繼續(xù)以正弦規(guī)律下降。由于電容C一直在充電,當(dāng)u2繼續(xù)以正弦規(guī)律下降時(shí),此時(shí)電容C的電壓UC值大于u2,即UC>u2。此刻二極管V不在是導(dǎo)通狀態(tài),而是截止?fàn)顟B(tài)了。二極管V截止,RL的電源不在是u2提供,而是來(lái)自電容C放電。電容對(duì)負(fù)載RL以指數(shù)規(guī)律進(jìn)行放電。當(dāng)UC放電的電壓小于u2,二極管V又導(dǎo)通,電容又開始充電。就這樣循環(huán)下去,電容C周而復(fù)始的進(jìn)行著充電和放電兩個(gè)過程,使輸出脈動(dòng)電壓減小。
電容的放電快與慢跟時(shí)間系數(shù)有關(guān),時(shí)間系數(shù)等于RL×C。時(shí)間系數(shù)越大,說(shuō)明電容放電時(shí)間就越久,那么輸出電壓就越平穩(wěn),從而平均值也越高了。想獲得輸出平穩(wěn)電壓,在負(fù)載唯一的情況下,從電容入手。選擇體積小且容量大的電容,這樣時(shí)間系數(shù)增大,那么輸出電壓就平穩(wěn)了。
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