交流电及整流滤波电路

1、交流电路

正弦交流电的表达式如下:

由此可见,正弦交流电的特征表现在正弦交流电的大小、变化快慢及初始值三方面。而它们分别由幅值(或有效值)、频率(或周期)和初相位来确定。所以幅值、频率、初相位被称为正弦交流电的三要素。

2、幅值、有效值、周期和频率幅值,

1、峰值或最大值。

2、有效值在实际应用中,交流电路中的电流或电压往往是用有效值而不是用幅值来表示。许多交流电流或电压测量设备的读数均为有效值。有效值采用如下定义:

  

3、周期与频率。正弦交流电通常用周期T或频率f来表示交变的快慢,也常常用角频率w来表示,这三者之间的关是:

    

3、整流和滤波

整流电路的作用是把交流电转换成直流电,严格地讲是单方向大脉动直流电,而滤波电路的作用是把大脉动直流电处理成平滑的脉动小的直流电。

整流原理:利用二极管的单向导电性可实现整流。

下图为半波整流,下图中D是二极管,R是负载电阻。右边上图为交流输入,右下为输出。

下图为全波桥式整流,上图半波整流只利用了交流电半个周期的正弦信号。为了提高整流滤波效率,使交流电的正负半周信号都被利用,则应采用全波整流,现以全波桥式整流为例,其电路和相应的波形如下图所示。

3.1 滤波电路

经过整流后的电压(电流)仍然是有“脉动”的直流电,为了减少波动,通常要加滤波器,常用的滤波电路有电容、电感滤波等。

电容滤波电路:下面放两张图感受一下。

 3.2 π型RC滤波

前述电容滤波的输出波形脉动系统仍较大,尤其是负载电阻RL较小时。除非将电容容量增加(实际应用时难于实现)。在这种情况下,要想减少脉动可利用多级滤波方法,此时再加一级RC低通滤波电路,如图下图所时,这种电路也称π型RC滤波电路。π型滤波是在电容之后又加了一级滤波,使得输出电压更平滑(但输出电压平均值要减少)。



以上内容摘抄于一个实验,链接:http://www.bb.ustc.edu.cn/jpkc/guojia/dxwlsy/kj/part2/grade1/ac.html

至于为什么写这篇文章我是要纪念一下我被开关电源板电了,而且是那个电容,规格是180uf400V,当时手指是那一个酸爽啊,之后手指上就有两个小孔孔,不是太大的那种,有一个发白(我怀疑是不是变成蛋白质了),另一个里面发紫而且有黄水,最后被我用瑞士军刀弄破了。

结果我问了我老板一个问题,这电容有多大电压???

结果老板教我分析电路,请看6.2.1–4,以及6.2.1–5。U 交流220V(有效值)进,其实Ui 的峰值能达到220*{\sqrt {2}}也就是大约310V的交流电,等电容充满电最高能达到310V(实际上比这个数值小),当电容达到最大值时就开始放电了,因为输入为交流并且达到峰值的时候就会减小,而电容的电压不能突变吧,于是电容的电压比输入的电压高,电容放电,输出的电流就会减小,然后当输入在一次达到峰值时(不到峰值就能比电容的电压大),输入比电容的电压高,于是电容开始充电,输出的额电流就会变高,于是就有图6.2.1–5波浪形输出。非常平滑。

而当你关上电源的时候,负载电阻和电容就会组成一个回路,电容就开始放电,然后两端电压越来越小,电容有一个放电随时间的公式,反正是随越来越小,至于我在关闭电源多久时间碰到的电源板我也不知道,我就以为关上了电源就安全了,结果。。。。痛啊。真的是知识越多选择就越多。被电了学到了知识也值了。


老板说的一句话很受用:提出问题者就是解决问题者。共勉……

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