中点和中值滤波的区别_桥式整流二极管及滤波电容如何选择

二极管桥式整流电路

所谓桥式整流电路，就是用二极管流电桥。

当输入电压为交流电压半周时，二极管D1、负载电阻RL、D3构成电路(图5中虚线所示)，输出电压Vo=vi-VD1-VD3.当输入电压为交流电压负半周时，二极管D2、负载电阻RL、D4形成输出电压的电路Vo=vi-VD2-VD4.图中滤波电容器的工作状态。

根据以上分析，二极管桥式整流电路输出的脉动电压方向不变，但脉动频率是半波整流的两倍。类似于半波整流输出电压的有效值计算，可以获得桥式整流输出电压的有效值Vorsm=0.9Ursm。

桥式整流电路的基本特点如下： (1)桥式整流输出的是一个直流脉动电压。 (2)桥式整流电路的交流利用率为100%。

(3)电容输出桥式整流电路，交流峰值电压为二极管最大反向电压的两倍(电容输出时电压叠加)。

(4)桥式整流电路二极管的负载电流仅为半波整流的一半。

(5)桥式整流电路中二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。

滤波器电容简介

储能装置安装在整流电路的两端，以降低交流脉动波纹系数，提高高效、平稳、直流输出，通常称为滤波电容器。由于滤波电路要求储能电容有较大电容量。因此，绝大多数滤波电路使用电解电容。电解解质为电极(负极)命名电解电容。电解电容器的一端为正极，另一端为负极，不能反转。整流输出电路流输出电路的正端，负极连接到电路的负端。

在所有需要将交流电转换为直流电路的电路中，过滤电容的设置将稳定电子电路的工作性能，减少交流脉动波纹对电子电路的干扰。C这意味着电容应根据负载电阻和输出电流来确定。当滤波电容达到一定容量时，增加电容会对其他指标产生有害影响。

如何选择桥式整流二极管和滤波电容器？

一、桥式整流电路：

单向导电性、伏安特性曲线、理想开关模型、理想恒压源模型

如下图所示，当正电压达到一定值时(硅管0.7v，锗管0.5v)，电流和电压可以被视为线性（正比）关系。二极管是一种非线性元件，对非线性电路的分析和计算更为复杂。为了简化电路的分析，可以使用由线性元件组成的电路来模拟二极管。

当二极管用于直流电路时，通常使用理想的二极管模型来等效，可以看作是理想的开关。即开关模型： 正偏时，相当于关闭开关(ON)，电阻为零，压降为零；反偏时，相当于断开开关(OFF)，电阻无限大，电流为零。理想的二极管模型突出了二极管最基本的特性——单向导电性，因此广泛应用于直流电路和开关电路中。 此外，二极管也可视为恒压降模型：当二极管导通时，其管压降为恒定值，不随电流变化，一般认为硅管为0.7V，锗管0.5V。

2、电流流向、空载输出电压、电流计算、二极管反向电压计算、输入输出波形

如上图所示，箭头是电流的方向。

Usc=0.9*E2

Isc=0.9Usc/Rfz

每个二极管的反向电压为E2/2

二、电源滤波器：

1.电源滤波过程分析：

如果变压器为1:1，有效值为220V、频率为50HZ电桥整流后，交流电为有效值200V(220V*0.9)、频率为100HZ单向脉动电压信号。为了获得直流电路工作所需的直流电源，还需要过滤整流信号，以过滤掉一些波动，使其非常接近直流。

实现电源滤波的常用方法有两种：储能滤波电容滤波、π型滤波。

如下图所示，采用储能电容滤波，后输出波明显光滑，脉动小。如果电容足够大，桥式电路输出的电压线更光滑，接近直线。所以此时的电压大约是260v(220V*1.2)。

π型式滤波器有电感式和电阻式。电感在滤波电路中称为扼流圈，具有抑制交流的作用，可以去除电桥输出信号上的一些小波动。π类型滤波器比只使用储能电容滤波器输出的信号具有更好的平滑度和稳定性。电感值越大，阻力交流性能和稳定电路电流越好，但不要太大，否则空间越大。

电阻一般用于电流小的场合，电阻的额定功率大于负载的额定功率，否则会烧坏。另外，电阻的电阻值很小，一般取1~3?。

2.选择滤波电容的容量和耐压值:

承担滤波任务的电容器C的容量要求必须足够大，那么这里的足够大有多大呢？这可以在项目中估计：

T是指电容器的充电周期。我国民用交流电频率为50Hz，周期是0.02s。对半波整流电路，T=0.02s；桥式整流电路，T=0.01秒。R型是指负载电阻。

如果R＝30，则：

如果二极管在工作过程中突然开路，无论哪个二极管，结果都是桥式整流变成半波整流，那么输出的直流电压值就会下降。所以二极管的选择也很重要。

假设你需要的输出电压是0，如果你想设计和制造一个简单实用的直流电源U，输出电流不小于oI，那么以下参数要求可以供您设计时参考。

电桥后输出电压的有效值为(未过滤)

3.电源滤波与信号滤波的异同

信号滤波器用于过滤输入信号中的无用信号和噪声干扰。其原理是利用电路的振幅频率特性，将通带的范围设置为有用信号的范围，并过滤掉其他频谱成分。电源滤波器用于稳定电源的输出电压，基本上可以理解为阻碍交流，导致直流。若为交流电源，则通带为单频。 两者的区别是：信号滤波器用于过滤信号，其通带在一定的频率范围内，而电源滤波器用于过滤交流成分，使直流通过，以保持输出电压稳定；交流电源只允许特定频率通过。

相似之处：都是利用电路的幅频特性来工作。

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