线性稳压电源设计
设变压器二次电压为U2= 2U2sinωt。波形图如图4所示。当U2为正半周时，即a点为正，b点为负时，V1、V3承受正向电压而导通，此时有电流流过RL，电流路径为a V1 RL V3b，此时V2、V4
因反偏而截止，负载RL上得到一个半波电压，如图4中的0～?段所示。若略去二极管的正向压降，则U0≈U2。
在U2为负半周时，即a点为负，b点为正时，V2、V4正偏而导通，
V1、V3因反偏而截止，此时有电流流过RL，电流路径为b ? V2?
RL?V4?a。这时RL上得到一个与0～?段相同的半波电压如图4
中的?～2?段所示，若略去二极管的正向压降，则U0≈-U2。 综上所述，我们选择全波整流。 2.3 滤波模块
整流电路将交流电变为脉动直流电，但其中含有大量的交流成分（称为纹波电压）。为了获得平滑的直流电压，应在整流电路的后面加接滤波电路，滤去交流成分。常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成，则称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
2.3.1 电容滤波电路及工作原理
(1）设电容两端初始电压为零，并假定t=0时接通电路，U2为正半周，当U2由零上升时，V1、V5导 通，C被充电，同时电流经V1、V5向负载电阻供电。忽略二极管正向压降和变压器内阻，电容充电时间常数近似为零，因此U0=UC≈U2，在U2达到最大值时，UC也达到最大值，如图4所示a点，然后U2下降，此时，UC>U2，V1、V5截止，电容C向负载电阻RL放电，由于放电时间常数τ=RLC一般较大，电容电压UC按指数规律缓慢下降，当下降到b点后，U2>UC，V2、V4导通，电容C再次被充电，输出电压增大，以后重复上述充放电过程。其输出电压波形近似为一锯齿波直流电压。
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电容滤波电路波形 图4
(2）电容滤波电路的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅，一般常采用以下近似估算法： 一种是用锯齿波近似表示，即
VO?2V2(1?T)4RLC
另一种是在RLCT=（3?5）2的条件下，近似认为vo?1.2v2=1.2v2。
当RL= ? 时：U0=2U2；当RL为有限值时,0.9U2 为获得良好滤波效果，一般取： (T 为输入交流电压的周期)。 (3）估算纹波电压 电容滤波电路的纹波电压是接近锯齿波的复杂周期性波形，为了便于估算，将其看成理想的锯齿波，则纹波电压的峰峰值urpp和有效值Ur分别为： urp?p?uru2fRorp?pLC ?u23其中f=50Hz。 (4）滤波电容的选择： 一般选择几十至几千微法的电解电容，耐压值应大于 - 7 - 线性稳压电源设计 1.12U2?1.56U2。 图5 其信号波形： 2.3.2 电感滤波电路及其工作原理： 电感滤波电路就是在整流电路的输出端串联一电感，电路图如图6所示。电感上感生电动势的方向总是阻止回路电流的变化，则电感滤 - 8 - 线性稳压电源设计 波输出电压平均值近似等于整流电路的输出电压。只有在ωL 远远大于R 时，输出交流分量很小，才能获得较好的滤波效果。而且R 越小，输出交流分量就越小，滤波效果就越好，即电感滤波器适用于大负载电路。 电感L起着阻止负载电流变化使之趋于平直的作用。直流分量被电感 L短路，交流分量主要降在L上，电感越大，滤波效果越好。一般电感滤波电路只使用于低电压、大电流的场合。电感滤波电路 如图6： 图6 其信号波形为： - 9 - 线性稳压电源设计 2.3.3 其他滤波模块： (1）LC滤波电路：LC滤波电路 (2）混合π型： 混合π型的分类有RCπ型： - 10 -