圖1為單相橋式整流、電容濾波電路。在分析電容濾波電路時,要特別注意電容器兩端電壓vc對整流元件導(dǎo)電的影響,整流元件只有受正向電壓作用時才導(dǎo)通,否則便截止。
負載rl未接入(開關(guān)s斷開)時的情況:設(shè)電容器兩端初始電壓為零,接入交流電源后,當v2為正半周時,v2通過d1、d3向電容器c充電;v2為負半周時,經(jīng)d2、d4向電容器c充電,充電時間常數(shù)為
其中rint包括變壓器副繞組的直流電阻和二極管d的正向電阻。由于rint一般很小,電容器很快就充電到交流電壓v2的最大值 ,極性如圖1所示。由于電容器無放電回路,故輸出電壓(即電容器c兩端的電壓vc)保持在 ,輸出為一個恒定的直流,如圖2中wt<0(即縱坐標左邊)部分所示。
圖2
接入負載rl(開關(guān)s合上)的情況:設(shè)變壓器副邊電壓v2從0開始上升(即正半周開始)時接入負載rl,由于電容器在負載未接入前充了電,故剛接入負載時v2 < vc,二極管受反向電壓作用而截止,電容器c經(jīng)rl放電,放電的時間常數(shù)為
因τd一般較大,故電容兩端的電壓vc按指數(shù)規(guī)律慢慢下降,其輸出電壓vl = vc,如圖2的ab段所示。與此同時,交流電壓v2按正弦規(guī)律上升。當v2>vc時,二極管d1、d3受正向電壓作用而導(dǎo)通,此時v2經(jīng)二極管d1、d3一方面向負載rl提供電流,另一方面向電容器c充電(接入負載時的充電時間常數(shù)tc =( rl || rint)c≈rint c很小),vc將如圖2中的bc段,圖中bc段上的陰影部分為電路中的電流在整流電路內(nèi)阻rint上產(chǎn)生的壓降。vc隨著交流電壓v2升高到接近最大值 。然后,v2又按正弦規(guī)律下降。當v2 < vc時,二極管受反向電壓作用而截止,電容器c又經(jīng)rl放電,vc波形如圖2中的cd段。電容器c如此周而復(fù)始地進行充放電,負載上便得到如圖2所示的一個近似鋸齒波的電壓vl = vc,使負載電壓的波動大為減小。