如何降低整流电压纹波

整流器接收到的电压不是恒定的，而是脉动的。它由常数和变量组成。可变分量相对于常数越大，扰动越大，整流电压质量越差。

可变分量由谐波形成。谐波频率由等式定义

f(n) =kmf,

其中 k 是谐波数，k = 1, 2, 3,…, m 是整流电压的脉冲数，f 是市电电压的频率。

评估整流电压纹波系数p的好坏，取决于整流电压的平均值和负载中基波谐波的幅值。

整流电压曲线中包含的谐波分量n=km的次数只取决于脉冲个数，不取决于具体的 整流电路... 最低数量的谐波具有最高振幅。

n次谐波分量的有效电压值取决于理想非稳压整流器的整流电压Ud的平均值：

在实际电路中，从一个二极管到另一个二极管的电流转换发生在一定的有限时间内，以分数测量 交变紧张期 并称为开关角...开关角的存在大大增加了谐波的幅度。结果，您会产生整流波兴奋。

由低频和高频谐波组成的整流电压的交流分量会在负载中产生干扰其他电子设备的交流电流。

为了降低整流器输出端和负载之间的整流电压纹波，包括一个平滑滤波器，它通过抑制谐波显着降低整流电压的纹波。

平滑滤波器的主要元素是 电感器 （油门）和 电容器，以及低功率和晶体管。

无源滤波器（没有晶体管和其他放大器）的操作基于电抗元件（电感器和电容器）的电阻值的频率依赖性。电感电阻Xl和电容X°C：Xl = 2πfL，X°C = 1 / 2πfC，

其中 f 是流过电抗元件的电流频率，L 是扼流圈的电感，C 是电容器的电容。

从电抗元件的电阻公式可以看出，随着电流频率的增加，线圈的电阻 电感（扼流圈） 增加和电容器减少。对于直流电，电容的电阻无穷大，电感为零。

该特性允许电感器自由通过整流电流的直流分量和延迟谐波。此外，谐波数越高（频率越高），减速效果就越好。相反，电容器完全阻挡了电流的直流分量并传递谐波。

表征滤波器有效性的主要参数是平滑（滤波）系数

q = p1 / p2,

其中 p1 是没有滤波器的电路中整流器输出的纹波系数，p2 是滤波器输出的纹波系数。

实际上，使用无源 L 形、U 形和谐振滤波器。应用最广泛的是L型和U型，其示意图如图1所示

图 1. 被动平滑 L 形 (a) 和 U 形 (b) 滤波器以减少整流电压纹波的示意图

用于计算滤波扼流圈 L 的电感和滤波电容器 C 的电容的初始数据是整流器的纹波系数、电路变体和滤波器输出所需的纹波系数。

滤波器参数的计算从平滑系数的确定开始。然后你需要随机选择滤波电路和其中电容的容量。滤波电容器的电容从下面给出的电容范围中选择。

实际上，使用具有以下容量的电容器：50、100、200、500、1000、2000、4000 uF。建议在高工作电压时使用该系列较小的电容值，在低压时使用大电容。

L型滤波电路中的扼流电感可以由近似表达式确定

对于 U 形方案 —

在公式中，电容以微法拉为单位代替，结果以亨利为单位获得。

电压整流纹波电压滤波