電容器的特點就是:對直流電表現出的阻抗極大,相當于不通。對交流電,頻率越高阻抗越小。利用電容器的這個特點,我們就可以把混雜在直流電里的交流成分過濾出來,所以叫“濾波”。經過濾波,交流成分都經過電容器回到電源去了,電容器兩側剩下的就是沒有波動的純直流電了。利用同樣的原理,我們可以通過電容器篩選出交流信號,把直流成分去掉,這一作用被稱為“耦合”。還可以利用電容器和電阻構成充放電時間電路,還可以利用電容器和電感組成諧振電路,等等。
濾波電容
接在直流電源的正、負極之間,以濾除直流電源中不需要的交流成分,使直流電變平滑。一般采用大容量的電解電容器或鉭電容,也可以在電路中同時并接其他類型的小容量電容以濾除高頻交流電。
電容濾波原理
交流電經過整流后輸出的直流電并不穩定,任然存在較大的脈動電壓,這種不平穩的直流電會造成元件的使用壽命。大多數電子設備都是依賴平穩的直流電,因此需要在整流電路之后還需加濾波電路,來過濾掉不平穩直流電中的交流成分,最終才能得到較平滑的直流輸出電壓。
濾波就離不開電容或電感,因為它們都有能量存儲功能,濾波就是利用它們這種功能來實現的。
如圖,當u2電壓為正半周期時,二極管V導通。此時,u2不僅對負載RL供電,還對電容C充電。二極管的壓降很小,可以忽略不計再進行分析。因為電容電壓UC是緊跟著u2電壓以正弦規律升之u2的最大值,然后u2又繼續以正弦規律下降。由于電容C一直在充電,當u2繼續以正弦規律下降時,此時電容C的電壓UC值大于u2,即UC>u2。此刻二極管V不在是導通狀態,而是截止狀態了。二極管V截止,RL的電源不在是u2提供,而是來自電容C放電。電容對負載RL以指數規律進行放電。當UC放電的電壓小于u2,二極管V又導通,電容又開始充電。就這樣循環下去,電容C周而復始的進行著充電和放電兩個過程,使輸出脈動電壓減小。
電容的放電快與慢跟時間系數有關,時間系數等于RL×C。時間系數越大,說明電容放電時間就越久,那么輸出電壓就越平穩,從而平均值也越高了。想獲得輸出平穩電壓,在負載唯一的情況下,從電容入手。選擇體積小且容量大的電容,這樣時間系數增大,那么輸出電壓就平穩了。
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