電容為什么能濾波?電容濾波特性運用到什么原理?
電容是一種不可或缺的元件,其易于與MOS器件相匹配,下面小編為大家介紹電容為什么能濾波?電容濾波特性運用到什么原理? 電容為什么能濾波交流電經二極管整流后輸出的是脈動直
電容是一種不可或缺的元件,其易于與MOS器件相匹配,下面小編為大家介紹電容為什么能濾波?電容濾波特性運用到什么原理?
電容為什么能濾波
交流電經二極管整流后輸出的是脈動直流,這種直流電雖然方向不變,但由于其中混雜有大量的交流成分,一般需要用電容將其中的交流成分濾除才能變成較穩定的直流電供負載使用。下面我們詳細介紹一下電容在電源電路中的濾波原理。
上圖中,四個整流二極管D1~D4組成一個橋式整流電路,交流220V電壓經變壓器變壓后,在其次級輸出一個低壓交流電。該交流電經橋式整流后,變為一個脈動直流,其波形如下圖所示。
▲ 橋式整流濾波電路的輸出波形。
交流電經橋式整流后,若不加濾波電容,輸出的為上圖所示的脈動直流。這種直流電中混雜有大量的交流成分,一般不能直接供給負載使用。為了使輸出的直流電更加純凈,一般都要使用濾波電容來濾除這些交流成分,經電容濾波后的輸出波形如上圖所示。
電容的濾波原理
我們知道,電容是個蓄能元件,當電容兩端有外加電壓時,對電容充電使其兩端電壓升高,將電能儲存在電容器中;當外加電壓撤去之后,電容將儲存的電能通過外電路釋放出來。一般電容的容量越大,負載電阻的阻值越大,電容的充電或放電時間就越長。濾波就是利用電容兩端電壓不能突變這種特性來實現的。
在上面的橋式整流濾波電路中,交流電經整流后,變為脈動直流(其波形詳見上圖),這個脈動直流電壓升高時對濾波電容充電,使電容兩端電壓升高;當脈動直流電壓趨于零時,電容上存儲的電能將通過負載RL放電。由于脈動直流對電容充電的速度快,而電容通過負載放電的速度較慢,故加入濾波電容后,負載兩端的電壓(即輸出電壓)變得平穩多了,這就是電容的濾波原理。
在電源濾波電路中,一般選用鋁電解電容作為濾波電容。濾波電容的容量一般根據負載電流的大小來選用,負載電流越大,要求濾波電容的容量也越大。