第十二节、滤波

交流电经整流后变成脉动直流电，脉动直流电可以看作是由强度和方向都不随时间变化的直流成分与强度和方向都随时间变化的交流成分组成的。例如，图 3–36 甲所示的脉动直流电就可以看作是由直流成分（图乙）和交流成分（图丙）叠加形成的。其他的脉动直流电，也可以看作是由强度不变的直流成分和一个或几个交流成分叠加形成的。脉动直流电含有交流成分，往往不能适应实际需要，例如用来作收音机的电源，收音机就会发出嗡嗡的交流声，为了使脉动直流电变得比较平稳，需要把其中的交流成分滤掉，这叫做滤波。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和 π 型滤波。

电容器具有通交流隔直流的作用，可以作滤波元件。图 3–37 甲是带有电容滤波的半波整流电路，电解电容器 C 和负载电阻 R 并联。并联电路有分流作用，当电容器的电容比较大时，容抗比较小，脉动电流的交流成分大部分通过电容器而滤掉，直流成分和一小部分交流成分通过负载电阻。因此，负载电阻的电压和电流就平稳多了。电容器的电容越大，负载电阻的电压和电流就越平稳，图 3–37 乙的粗实线是经过电容滤波的电压波形。这个电压波形可以用示波器观察到。

电感线圈具有通直流阻交流的作用，也可作滤波元件。图 3–38 甲是带有电感滤波的全波整流电路，低频扼流圈 L 和负载电阻 R 串联。串联电路有分压作用，低频扼流圈的电感比较大，感抗也比较大，电压的交流成分大部分降在低频扼流圈上，低频扼流圈的电阻一般比负载电阻小，电压的直流成分大部分降在负载电阻上，因此，负载电阻的电压和电流也平稳多了。电感线圈的电感越大，负载电阻的电压和电流就越平稳，图 3–38 乙的粗实线是经过电感滤波的电压波形。把电容滤波和电感滤波组合起来，可以组成滤波效果更好的 π 型滤波，图 3–39 是带有 π 型滤波的桥式整流电路。如果负载需要的电流不大，电感线圈也可以用电阻来代替，这样做虽然滤波效果差一些，但成本低、体积小，所以常常采用。

练习八

（1）图 3–33 中变压器副线圈 aO 间和 bO 间的交变电压都是 6 伏特。当 D₁ 导通而 D₂ 截止时，加在 D₂ 上的反向电压的最大值是多大？

（2）图 3–40 是哪一种整流电路？试用带箭头的线画出当 a 正 b 负时电流的通路。

（3）图 3–41 中的信号是正弦交流电，最大值为 1 伏，直流电源的电动势为 4.5 伏。画出负载 R 两端的电压波形，如果二极管 D 反接，负载 R 两端的电压又怎样？直流电源的内电阻略去不计。

（4）在图 3–35 所示的桥式整流电路中，如果二极管 D₁ 的极性接反，会发生什么现象？如果二极管 D₁ 已被击穿，又会发生什么现象？说明理由，并画出负载电阻上的电压波形。

发布时间：2025/3/24 下午7:07:42  阅读次数：172