直流电源系统单相桥式整流器滤波电路的工作过程

单相桥式整流器滤波电路是直流电源系统中常见的经典电路。本文重点分析电容滤波电路的工作过程。

图1电容充放电电路

在打开本文的内容之前，让我们看一下经典的电容测试。

电容充放电测试

在图1的电路中，直流电压源V1 = 12V，电阻R2 =1kΩ，开关S1，电容C1 =1μF，电阻R1 =1kΩ，开关S1可以左右切换电路。

图2电容图。

毫无疑问，当S1闭合左侧的电路时，电压源V1对C1充电，直到C1两端的电压达到某个值，然后停止充电。电容两端的电压+电阻两端的电压R2=电源V1电压12V。在仿真电路中，您可以看到以下内容：

图3充电期间电容两端的电压变化曲线

图3中的红色曲线是电容两端的电压变化，水平轴是时间轴，垂直轴是电压值。电容器的充电曲线以指数形式上升，并在约3ms后达到约3.87V的最大值。

图3电容放电过程图

如果此时将开关向右转，则电容器会将其所有“本体”电荷导向电阻器R1。如图3所示，这种流动过程称为放电。执行定量分析。“在分析过程中，使用了基尔霍夫定律和齐次微分方程的解。这些是在电路和高级数学中引入的。”

图4 RC零输入响应

推导的过程可以忽略，重要的是结论。参见图4。电阻两端的电压UR(t)和iR(t)随时间呈指数变化。同时，由于指数函数的性质，当时间为0时，该函数取最大值V1和V1 / R。当时间达到无穷远时，电压和电流值变为零。

令τ= RC

指数函数的变化率与τ有关。τ的值越大，函数的变化越平滑，放电速度越慢。τ的值越小，功能变化越快，放电速度越快。

图5各种τ的指数曲线

从图5中，您可以看到指数函数和τ值之间的关系。

当τ= 1ms时，它是图5中的绿色曲线。当τ= 2ms时，它是图5中的红色曲线。当τ= 10ms时，它是图5中的黑色曲线。

通常，当时间为3到5τ时，电压和电流值基本上为0，这时放电被视为完成。您可以使用示波器查看实际波形。

图6电容器放电曲线

波形呈指数下降。您可以看到电压在419ms处开始下降，并在423ms处趋于稳定。

总结：

电容器两端的电压不能突然变化。这样可以稳定并联电路的电压。如果您的电压不如我的电容器高，我会给您充电，直到与我的电容器相同为止。如果你的电压高于我的电压，那就给我充电，直到我的电压与你的电压相同。流经电容器的电流与电容器两端的电压变化率成比例(Ic = CdUc / dt)。电压变化越快，电流越大。

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