电容滤波的原理

电容滤波电路的原理分析
图1
图1为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时，要特别注意电容器两端电压vC对整流元件导电的影响，整流元件只有受正向电压作用时才导通，否则便截止。
负载RL未接入（开关S断开）时的情况：设电容器两端初始电压为零，接入交流电源后，当v2为正半周时，v2通过D1、D3向电容器C充电；v2为负半周时，经D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为
其中Rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管D的正向电阻。由于Rint一般很小，电容器很快就充电到交流电压v2的最大值
，极性如图1所示。由于电容器无放电回路，故输出电压（即电容器C两端的电压vC）保持在
，输出为一个恒定的直流，如图2中wt<0（即纵坐标左边）部分所示。
图2
接入负载RL（开关S合上）的情况：设变压器副边电压v2从0开始上升（即正半周开始）时接入负载RL，由于电容器在负载未接入前充了电，故刚接入负载时v2
<
vC，二极管受反向电压作用而截止，电容器C经RL放电，放电的时间常数为
因τd一般较大，故电容两端的电压vC按指数规律慢慢下降，其输出电压vL
=
vC，如图2的ab段所示。与此同时，交流电压v2按正弦规律上升。当v2>vC时，二极管D1、D3受正向电压作用而导通，此时v2经二极管D1、D3一方面向负载RL提供电流，另一方面向电容器C充电（接入负载时的充电时间常数tc
=(
RL
||
Rint)C≈Rint
C很小），vC将如图2中的bc段，图中bc段上的阴影部分为电路中的电流在整流电路内阻Rint上产生的压降。vC随着交流电压v2升高到接近最大值
。然后，v2又按正弦规律下降。当v2
<
vC时，二极管受反向电压作用而截止，电容器C又经RL放电，vC波形如图2中的cd段。电容器C如此周而复始地进行充放电，负载上便得到如图2所示的一个近似锯齿波的电压vL
=
vC，使负载电压的波动大为减小。

电容滤波电路的原理分析

图1 图1为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时，要特别注意电容器两端电压vC对整流元件导电的影响，整流元件只有受正向电压作用时才导通，否则便截止。

负载RL未接入（开关S断开）时的情况：设电容器两端初始电压为零，接入交流电源后，当v2为正半周时，v2通过D1、D3向电容器C充电；v2为负半周时，经D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为

其中Rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管D的正向电阻。由于Rint一般很小，电容器很快就充电到交流电压v2的最大值 ，极性如图1所示。由于电容器无放电回路，故输出电压（即电容器C两端的电压vC）保持在 ，输出为一个恒定的直流，如图2中wt<0（即纵坐标左边）部分所示。

图2
接入负载RL（开关S合上）的情况：设变压器副边电压v2从0开始上升（即正半周开始）时接入负载RL，由于电容器在负载未接入前充了电，故刚接入负载时v2 < vC，二极管受反向电压作用而截止，电容器C经RL放电，放电的时间常数为

因τd一般较大，故电容两端的电压vC按指数规律慢慢下降，其输出电压vL = vC，如图2的ab段所示。与此同时，交流电压v2按正弦规律上升。当v2>vC时，二极管D1、D3受正向电压作用而导通，此时v2经二极管D1、D3一方面向负载RL提供电流，另一方面向电容器C充电（接入负载时的充电时间常数tc =( RL || Rint)C≈Rint C很小），vC将如图2中的bc段，图中bc段上的阴影部分为电路中的电流在整流电路内阻Rint上产生的压降。vC随着交流电压v2升高到接近最大值 。然后，v2又按正弦规律下降。当v2 < vC时，二极管受反向电压作用而截止，电容器C又经RL放电，vC波形如图2中的cd段。电容器C如此周而复始地进行充放电，负载上便得到如图2所示的一个近似锯齿波的电压vL = vC，使负载电压的波动大为减小。

电子基础知识，滤波电容是怎样工作原理

根据电流连续性定理电流有出必有进，大小相等。电容充时：电流流向是电源-电容正级-电容负极-电源另一极。电容放电时：电流流向是电容正级-负载-电容负极。对于电容充放电电流方向相反，充放电时两个闭合回路。

简单的说，滤波是利用电容对特定频率的等效容抗小，近似短路来实现的（与谐振无关）。
容抗Xc=1/(ωC)=1/(2πfC)，滤高频用0.1uF陶瓷电容---它对1MHz信号的等效容抗只有1.6欧姆，而对50Hz的工频信号等效容抗有近似32千欧，所以只能滤高频；而要滤工频，2000uF电容的等效容抗才能与0.1uF对1MHz信号的等效容抗相当。