除了直流电动机这类十分简略粗糙的负载以外,电子设备中的整流电路都需求合作滤波电路,整流后的电压电流经滤波后才能够供电子设备运用。
上图是全波整流电容滤波的典型电路。图中C是滤波电容,ZL代表负载。
假如咱们把示波器接到滤波%&&&&&%C的两头,咱们将看到下面这样的波形。
%&&&&&%C两头的电压是崎岖的,这个崎岖一般称为纹波。
假如咱们运用双踪示波器,另一通道接到图01中的M点,两通道运用相同的灵敏度,那么两通道电压波形如下:
咱们看到,绕组A1两头电压(黑色)在峰值邻近有一段接近于与纹波(蓝色)上面的一个“鼓包”重合。
蓝色曲线是电容C两头电压,C两头电压在“鼓包”处上升。电容两头电压上升阐明该电容正在被充电。这个充电电流是从哪里来的?明显,是由于绕组A1两头电压瞬时值超越电容两头电压,所以是绕组A1经过整流二极管D1对电容C充电。
当绕组A1两头电压经过最大点而下降,低于电容C两头电压时,绕组A1当然就不会对电容充电。此阶段电容对负载放电,两头电压逐步下降。
从M点电压波形和电容两头电压波形的时刻联系,能够想见:M点电压波形谷值(反方向最大值)时电容两头电压波形上的“鼓包”是另一半绕组A2的N点经二极管D2对电容C充电。
假如咱们运用更多踪多示波器,并且能够丈量电流,那么变压器二次绕组中点K处多电流波形和绕组电动势以及%&&&&&%两头电压联系如图04:
图中蓝色曲线是电容C两头电压,赤色曲线是地线到变压器中点K处的电流。
为了剖析全波整流%&&&&&%滤波电路的作业,咱们在图04中加上注释符号,如图05。
在图05的剖析中,咱们假定二极管是抱负二极管,正向压降为零。
图05中,黑色曲线是两半个二次绕组的电动势(开路电压),不是两半个绕组的端电压。电动势曲线在横轴下面部分没有画出。蓝色曲线是电容C两头电压,赤色曲线是两半个绕组中的电流。
任取半个工频周期,时刻t1之前变压器二次绕组电动势小于电容两头电压,两支二极管中均无电流,负载靠电容放电保持其间的电流。时刻t1开端绕组电动势大于电容两头电压,绕组A2经过二极管D2对电容C充电,赤色曲线开端上升。跟着二次绕组电动势添加,电流也敏捷变大,电容两头电压添加。在t1到t2这段时刻内,二次绕组不仅为电容充电,一起也为负载供电。待到二次绕组电动势开端下降时,充电电流敏捷变小,直到二次绕组电动势低于电容两头电压时,充电中止,二次绕组中电流为零。时刻t2之后,电容向负载放电以保持负载中电流,电容两头电压下降。
图中咱们看到,t1到t2这段时刻内,绕组电动势和电容两头电压稍有不同,黑色曲线略高于蓝色曲线。这是由于绕组总有必定电阻,会降掉一部分电压,并且绕组中电流越大,电压下降越凶猛。两曲线之差便是绕组电阻的压降。
下半个工频周期内,前述进程重复,只不过下半个周期改由绕组A1和二极管D1在时刻t3开端对电容充电,到时刻t4完毕。时刻t2到时刻t3这段时刻绕组中没有电流,全赖电容对负载放电保持负载中的电流。
两半个二次绕组A1和A2替换经过二极管对电容充电,然后电容对负载放电,这便是全波整流电容滤波的作业进程。
咱们看到,电容滤波电路中,变压器绕组中电流是断续的,是一个一个比较窄的脉冲。电流不接连,呈脉冲方式,这是%&&&&&%滤波的特色。