橋式整流濾波電路：

　　整流電路將交流電壓變換成單向脈動(dòng)的電壓，為了改善電壓的脈動(dòng)程度，得到較平直的直流電壓，以滿(mǎn)足電子設(shè)備的需要，常在整流電路輸出端接上濾波電路。

　　濾波電路主要由電容、電感元件組成，從本篇的電容濾波電路開(kāi)始，分三篇分別介紹這幾種濾波電路。如下圖所示，在橋式整流電路負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)電容器C，利用電容C的充放電作用，可以使負(fù)載上得到的電壓較為平直。

　　當(dāng)輸入電壓u2u2正半周時(shí)，如果u2》uCu2》uC，二極管VD1、VD3導(dǎo)通（參看《二極管單相整流電路：橋式整流工作原理及橋式整流組件（硅堆）》的單相橋式整流電路圖），電流流過(guò)負(fù)載RLRL的同時(shí)，也對(duì)電容C充電，忽略二極管的正向管壓降，電容C兩端的電壓uCuC和輸入電壓u2u2相同，并充電到最大值2√u22u2，當(dāng)u2u2按正弦規(guī)律連續(xù)下降時(shí)，在接負(fù)載RLRL的情況下，開(kāi)始時(shí)uCuC也是按u2u2的規(guī)律下降；但是，由于u2u2的下降速度大于uCuC的下降速度，所以下降到u2《uCu2《uC時(shí)，VD1、VD3處于反向偏置截止，而電容c開(kāi)始向負(fù)載RLRL放電，即uCuC按指數(shù)規(guī)律下降。

　　當(dāng)輸入電壓u2u2的負(fù)半周變化到|u2|》uC|u2|》uC時(shí)，如上圖，VD2、VD4開(kāi)始導(dǎo)通，此時(shí)電容C放電停止，u2u2重新對(duì)電容充電，使uCuC按正弦規(guī)律充電到最大值2√u22u2，然后u2u2下降到|u2|《uC|u2|《uC時(shí)，VD2、VD4截止，電容C又開(kāi)始向負(fù)載RLRL放電，此時(shí)uCuC按指數(shù)規(guī)律下降。如此作周期性重復(fù)，故電容器兩端的電壓uCuC，即負(fù)載電壓uouo變得比較平直。

　　由以上分析可知，橋式整流電路加電容濾波后，輸出電壓的脈動(dòng)成分減小，同時(shí)也使平均值UoUo。得到提高，UoUo的大小取決于負(fù)載RLRL和電容C的乘積，即電容放電時(shí)間常數(shù)RLCRLC。放電時(shí)間常數(shù)越大，電容放電越慢，輸出電壓波形越平直，平均值越接近2√u22u2。

　　在電容濾波電路中，一般取時(shí)間常數(shù)為：
? ? ? ?RLC?（3 5）T/2RLC?（3 5）T/2

　　式中：T——交流電壓的周期（S）。此時(shí)，橋式整流電容濾波的輸出電壓…。約為：

　　Uo=（1.1 1.2）U2Uo=（1.1 1.2）U2
? ? ? ?若輸出平均電壓Uo?24VUo?24V，則按下表的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇濾波電容的電容值。

　　電容濾波是利用電容的充放電作用，提高了輸出電壓的平均值，電路也較為簡(jiǎn)單，但其缺點(diǎn)是輸出電壓隨負(fù)載RLRL的大小而變化。因此，這種濾波電路適用于負(fù)載變化不大且要求輸出電壓較高的場(chǎng)合。濾波電容一般使用有極性的電解電容器，其耐壓應(yīng)大于2√u22u2。

　　橋式整流加電容濾波后，二極管承受的反向電壓最大值仍是2√u22u2。因?yàn)橥ㄟ^(guò)二極管的電流iViV的平均值等于負(fù)載電流的平均值，而二極管導(dǎo)通的時(shí)間縮短了，因此iViV的峰值電流必然較大，另外在電源剛合上時(shí)，電容充電電流最大，這沖擊電流流過(guò)二極管可能會(huì)使其損壞。所以選擇二極管時(shí)，應(yīng)考慮這些因素。

　　橋式整流電容濾波電路的輸出電壓的算法：

　　我國(guó)供電，整流輸出直流電壓是輸入交流電壓的倍數(shù)（無(wú)濾波）：

　　三相半波整流：1.17。

　　三相橋式整流：2.34。

　　單相半波整流：0.45.

　　單相全波和橋式整流：0.9。

　　電容濾波空載電壓是交流的1.4。

　　對(duì)于整流電壓的輸出電壓大小，大家一定不陌生。很多人會(huì)說(shuō)，輸出平均值全波0.9倍，半波0.45倍的交流有效。但是在設(shè)計(jì)中，我們常常發(fā)現(xiàn)一個(gè)事實(shí)，例如在半波整流后，輸出電壓得到的不止0.45倍，9V交流整流后可能有11～12V。之前我一直很困惑，是我記錯(cuò)了計(jì)算倍數(shù)嗎？翻了很多書(shū)籍，公式當(dāng)然是沒(méi)錯(cuò)的。那到底怎么回事？

　　可能之前我們?cè)趯W(xué)校學(xué)這個(gè)方面知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候太過(guò)注重整流電路，而忽略了脈動(dòng)比的概念，所以造成我們現(xiàn)在很多人對(duì)這一簡(jiǎn)單的知識(shí)不是很清晰。其實(shí)這里是由于整流電路后面接的濾波電容有關(guān)的，查閱模電知識(shí)我們即可了解到，整流后往往會(huì)加濾波穩(wěn)壓，而濾波電路會(huì)改變整流輸出的脈動(dòng)比，并且和負(fù)載有關(guān)。因此最終整流后得到的電壓除了跟整流方式有關(guān)，還和負(fù)載、濾波電容大小有關(guān)系。RL*C的數(shù)值直接影響輸出電壓的大小。因此濾波電容選擇其實(shí)不是隨意的，而是需要根據(jù)負(fù)載選取合適的值。

　　接入濾波電路后，輸出電壓平均值近似取值為1.2倍，負(fù)載開(kāi)路取1.414倍。 RC=（3-5）T/2 來(lái)確定電容容量選擇。其中T表示電網(wǎng)周期。

　　電容濾波電路適用于負(fù)載電流較小情況，而電感濾波電路適用于大負(fù)載電流。（電流較大時(shí)R較小，C較難選擇）