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直流电源系统单相桥式整流器滤波电路工作过程

2021-04-24 09:54 公司动态 已读

  单相桥式整流器滤波电路是直流电源系统中常见的经典电路。本文重点分析电容滤波电路的工作过程。

直流电源系统单相桥式整流器滤波电路工作过程

  图1电容充放电电路

  在打开本文的内容之前,让我们看一下经典的电容测试。

  电容充放电测试

  在图1的电路中,直流电压源V1 = 12V,电阻R2 =1kΩ,开关S1,电容C1 =1μF,电阻R1 =1kΩ,

  开关S1可以左右切换电路。

直流电源系统单相桥式整流器滤波电路工作过程

  图2电容图。

  毫无疑问,当S1闭合左侧的电路时,电压源V1对C1充电,直到C1两端的电压达到某个值,然后停止充电。

  电容两端的电压+电阻两端的电压R2=电源V1电压12V。

  在仿真电路中,您可以看到以下内容:

直流电源系统单相桥式整流器滤波电路工作过程

  图3充电期间电容两端的电压变化曲线

  图3中的红色曲线是电容两端的电压变化,水平轴是时间轴,垂直轴是电压值。

  电容器的充电曲线以指数形式上升,并在约3ms后达到约3.87V的最大值。

直流电源系统单相桥式整流器滤波电路工作过程

  图3电容放电过程图

  如果此时将开关向右转,则电容器会将其所有“本体”电荷导向电阻器R1。如图3所示,这种流动过程称为放电。

  执行定量分析。

  “在分析过程中,使用了基尔霍夫定律和齐次微分方程的解。这些是在电路和高级数学中引入的。”

直流电源系统单相桥式整流器滤波电路工作过程

  图4 RC零输入响应

  推导的过程可以忽略,重要的是结论。参见图4。

  电阻两端的电压UR(t)和iR(t)随时间呈指数变化。同时,由于指数函数的性质,当时间为0时,该函数取最大值V1和V1 / R。

  当时间达到无穷远时,电压和电流值变为零。

  令τ= RC

  指数函数的变化率与τ有关。τ的值越大,函数的变化越平滑,放电速度越慢。τ的值越小,功能变化越快,放电速度越快。

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  图5各种τ的指数曲线

  从图5中,您可以看到指数函数和τ值之间的关系。

  当τ= 1ms时,它是图5中的绿色曲线。

  当τ= 2ms时,它是图5中的红色曲线。

  当τ= 10ms时,它是图5中的黑色曲线。

  通常,当时间为3到5τ时,电压和电流值基本上为0,这时放电被视为完成。

  您可以使用示波器查看实际波形。

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  图6电容器放电曲线

  波形呈指数下降。您可以看到电压在419ms处开始下降,并在423ms处趋于稳定。

  总结:

  电容器两端的电压不能突然变化。这样可以稳定并联电路的电压。

  如果您的电压不如我的电容器高,我会给您充电,直到与我的电容器相同为止。

  如果你的电压高于我的电压,那就给我充电,直到我的电压与你的电压相同。

  流经电容器的电流与电容器两端的电压变化率成比例(Ic = CdUc / dt)。

  电压变化越快,电流越大。

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