直流稳压电源的设计与仿真(9)

2020-12-22 09:03

1 加了滤波电容以后,输出电压的直流成分提高,脉动成分减小。这是利用电容的储能作用来实现的。当二极管导通时,电容充电将能量储存起来;二极管截至时,再把储存的能量释放给负载,一方面使输出电压波形比较平滑,同时也增加了输出电压的平均值。

2 电容滤波放电的时间常数(τ=RLC)愈大,放电过程愈缓慢,输出电压愈高,同时脉动成分愈小,滤波效果愈好。当RLC ∞时,(如负载开路),电容没有放电通路,故VL=2V2。当不加电容滤波时,桥式整流后负载上输出电压的平均值为VL=0.9V2。

3电容滤波电路的输出电压随输出电流的增大而减小。这是由于滤波电路的负载电阻RL减小时,电容的放电过程加快,输出电流的平均值Io增大,而输出电压的平均值VL却减小了。通常把输出电压VL和输出电流Io之间的关系曲线称为电源的外特性。电路

输出电压随电流的增大而下降的很快,这种外特性称之为软特性。所以电容滤波电路适合用于负载电流变化不大的场合。

4 电容滤波电路中,整流二极管的导通角小于180度,而且电容放电时间常熟越大,导通角越小。二极管在短暂的导电时间内,有很大的浪涌电流流过,这对管子的寿命不利。所以选用二极管时,应考虑它能承受最大冲击电流的情况。一般选管子时,要求它承受的正向电流的能力应大于平均输出电流的2~3倍。

电容滤波电路简单,制作方便。但是它的输出电流不宜太大,而且要求输出电压的脉动成分较小时,必须增加电容器的容量,因此电路的体积大也不经济。为此,RC-π型滤波电路在实际电路中经常使用。

RC-π型滤波电路如图1-6所示:

它实际上就是在电容滤波的基础上再加上1级RC滤波电路构成的。采用这种滤波电路可以进一步降低输出电压的脉动系数。但是,这种滤波电路的缺点是在R上有直流压降,因而必须提高变压器次级电压;因而整流管的冲击电流仍然比较大;同时,由于R产生压降,外特性比电容滤波更软。所以这种电路只适用于小电流的场合。

图1-6 RC-π型滤波电路


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