谈谈半波整流电路中的滤波电容

半波整流电路的应用比较广泛,它可以将交流电压变换成直流电压,配合一颗容量大一点的滤波电容后可以输出较平稳的直流电压。那么这颗滤波电容究竟需要多大呢?有人说根据经验,需要用XXuF的电容。那么也会有人说我没有经验,需要焊接一块板子测量一下。可能还会有人说,现在电路可以仿真,我仿真一下就知道了。没错,通过以上的经验、实验或仿真,可以确定需要多大的电容,不过个人认为经验这种东西不一定每个人都有,特别是刚入门的新手,凑试法又比较费时费力,那么从懒人的角度来考虑是不是可以计算出来呢?因此分析如下:

图1是带滤波电容的半波整流电路,C就是现在需要讨论的滤波电容,R为负载,Vin为交流输入电压。图2为该电流的输入和输出电压,0 - t1时间段,二极管反向截止,电容C处于放电状态,因此放电期间,电容两端的电压为

电容两端的电压

式中,Vp为输入电压Vin的峰值,VD为二极管的前向导通电压。因此电容两端电压的纹波电压为

电容两端电压的纹波电压

滤波电容值应为

滤波电容值

式(3)中纹波电压Vr为设计目标值,t1为未知量。

图1 带滤波电容的半波整流电路

图1 带滤波电容的半波整流电路

为了确定t1,从输入电压的角度来看,电容两端电压的纹波电压可近似为

电容两端电压的纹波电压可近似为

式中,f为交流输入电压的频率,那么时间t1为

时间t1为

图2 半波整流电路输入输出电压波形

图2 半波整流电路输入输出电压波形

将式(5)代入式(3),可得

将式(5)代入式(3)

式(6)就是半波整流电路中滤波电容值的计算公式。

因此,同理可以得出全波整流电路中滤波电容值的计算公式为

全波整流电路中滤波电容值的计算公式

文章来源:口口木