在整流滤波电路中,整流后的电压波形一般都是单向的脉动直流电压,在这个脉动的直流电压中既有直流成分也有交流成分。这个脉动的电压波形中所出现的波纹就是交流成分的具体表现,那么如何消除这个波纹呢?这时候我们一般要“请出”两位救兵,一位名字称作电容,另一位名字叫作电感。
滤波电路的形式
常见的硬件滤波电路的形式有好几种,我们常见的就有电容滤波、π形的RC滤波、π形的LC滤波、L形滤波以及电感滤波,在这些滤波形式的电路中,我们可以看到大部分都有电容参与其中,这足以说明电容在滤波电路中的作用。
滤波电容的大小对输出电压波形的影响
下面我们根据题目的要求,来谈谈电容在滤波电路中是不是越大越好的问题。为了说明问题,我们用一个半波整流电路为例子。电路如下图所示的那样,在A点的电位是随着交流电压的变化而变化的,当A点的电位大于M点电位时,那么图中的二极管VD是导通的,这时就对滤波电容C进行充电,由于电容两端的电压不能突变,随着时间的推移M点的电位随着充电电容两端的电压升高而升高。直到M点的电位大于A点的电位,就无法满足二极管的导通条件而关断,此时电容C就会通过负载(图中用RL表示)进行放电。随着电容的放电那么M点的电位就降低了,当降低到M点电位又小于A点的电位,那么二极管又开始导通了,电容再次充电,就这样周而复始的进行着充电和放电的过程,就是在这样一个过程中使输出的电压波形得到了很好的改善。
从图中可以看到,电容器的容量越大,在负载(RL)上的电压波形越平滑,波纹就会得到有效的抑制。
所以说在进行滤波时电容尽量选大些好,但是任何事情都有个极限的,俗话说“物极必反”,就是这个道理,因此我们在设计滤波电路选择滤波电容时,常常用一个经验公式。那就是:C=i/2Uf。在这个经验公式中i是负载的电流、f是交流电源电压频率(我国工频是50赫兹)c就是我们要选择的电容值。