如何选用整流滤波电路的整流二极管和滤波电容?

haiyicha haiyicha
823
2022-05-28
整流滤波电路是最常见的电路之一 在整流滤波电路中,整流二极管和滤波电容是必配的元件。整流滤波电路用于把交流电转换为直接电。国家电网给我们输送的是交流电,而我们家里的电子产品、电器的控制系统是用直流电工作的,所以插交流电工作的电器或者电子产品的内部基本上都会有一块电源板,...

整流滤波电路是最常见的电路之一

在整流滤波电路中,整流二极管和滤波电容是必配的元件。整流滤波电路用于把交流电转换为直接电。国家电网给我们输送的是交流电,而我们家里的电子产品、电器的控制系统是用直流电工作的,所以插交流电工作的电器或者电子产品的内部基本上都会有一块电源板,用于把交流电转换为直流电。

整流、滤波电路工作原理

整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流;其中桥式整流是应该最为广泛的电路。桥式整流电路=由四个整流二极管组成,利用二极管的单导通特性,可以把正弦波的交流电整流为全是正半波的脉动直流电。再利用电容充放电的特性,就可以把脉动直流电滤波为相对平稳的直流电了。

整流二极管选择

由于输入的交流电需要全部经过整流二极管,所以整流二极管需要满足电路的耐压和电流的需要。整流二极管的耐压最好是所在电路最大电压的两倍或者以上,整流二极管的最大电流值也最好是电路最大工作电流的两倍或者以上。比如对220V的交流电进行整流,我们可以选择600V或以上耐压的整流二极管。

滤波电容选择

正确的使用滤波电容可以有效的抑制纹波和减少高频噪声。在选择滤波电容时需要考虑电容的耐压值、电容容量、等效串联阻抗等。

耐压值:为了使电容能够可靠的工作,耐压值最好是电路电压的二倍或以上。

电容容量:在工作频率比较低的线性电源中,因为纹波和噪音是相对较少的,一般来说电容的容量越大越好,较大的电容可以有效的稳定电压。但在开关电源电路中,由于工作频率较高,一般都会有几十KHZ,电容的容量并不是越大越好的,还需要考虑滤波电容的频率特性,需要选择ESR(等效串联阻抗)值小的滤波电容,让电容在工作频率内有较低的等效阻抗,这样才可以得到良好的滤波效果。

当然还需要考虑电容的工作温度,如果工作环境温度高于60度,最好选择105度的电容以提高电容工作寿命。

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整流二极管和滤波电容在整流电路中是其核心元件,整流电路在电子电路中是随处可见的,比如在串联稳压型电路中可以见到其整流二极管与滤波电路、

整流滤波电路的几种形式及其工作原理

整流滤波电路的形式常用的有单相半波整流滤波电路和单向桥式整流滤波电路两种。其半波整流滤波电路如下图所示的那样,其工作过程比较简单我这里就不累述了。

整流电路中整流二极管的选择

我们在选用整流二极管时主要是看它的最大整流电流Im与最大反向工作电压Urm这两个主要考虑的参数量。有的朋友会问什么是整流二极管的最大整流电流Im和最大反向工作电压Urm呢?下面我就针对这两个参数和大家说说。

整流二极管最大整流电流值

所谓最大整流电流就是指二极管在长时间通电时它允许流过的最大正向电流的数值。我们知道整流二极管在担任整流任务时,通过它身体内部PN结的电流还是很大的,造成的表现后果就是它自身会“发烧”,就像我们人一样如果“发烧”到一定温度时就会对身体有损坏。所以我们人的正常温度是36.5℃,如果超过这个温度就会使身体出现发烧,这对人体是有损伤的。因此我们所用的整流二极管也是同样的道理,我们所规定的“最大整流电流”这个值就是保证整流二极管在长时间工作时不会因“发烧”而造成烧坏的最高极限值。

最大反向工作电压

最大反向工作电压是说整流二极管所能承受的最大反向电压值,这个值我们规定是整流二极管反向击穿电压值的一半,我们在使用时,加在整流二极管上的反向电压是不能超过最大反向工作电压Urm的。这时因为在实际应用中过电压要比过电流更容易损坏整流二极管,通过测量表明,电压稍微增加一点就会引起电流增大许多。比如我们在电子电路中常用的一种整流二极管IN4007它的最大正向整流电流是1A ,最高反向耐压是1000V 。这种整流二极管在交流220V以下的交流电中作为整流都是可以的。

整流电路中滤波电容的选择

对于整流电路中滤波电容的选择我们根据使用经验一般都采用容量比较大的电容,在实际电路中最常用的就是电解电容了,这种电容要注意其极性,正极接高电位负极接低电位。

我们在选用滤波电容时也主要是考虑两个参考量,一个是电容的耐压值,一个是电容的容量值。下面通过我经常焊接板子得出了滤波电容容量选取参考值。比如下图输出的电流值是2A时,那么需要用4000μF的容量的电解电容作为滤波电容、若输出电流在500毫安以下时可以选用220μF的容量的电解电容作为滤波电容,也就是说输出的电流值越小那么对应的滤波电容也要相应的减小。

以上是我对这个问题的解答,欢迎大家参与这个问题的讨论,敬请关注电子及工控技术!

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