整流滤波电路，电源整流与滤波电路

很多朋友对整流滤波电路，电源整流与滤波电路不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

一、电源整流(非常重要)1.1简单的电源电路原理上图是直流(DC)和交流(AC)的电流随时间变化的波形。1.2简单电源电路的组成交流电源是加到电源变压器上的。变压器将不安全的电压转换成安全且必要的交流电压，然后加到整流电路中。整流电路使用二极管整流从交流电获得单向脉动DC。

滤波电路对整流后的脉动DC进行滤波和平滑，使其接近理想DC。稳压电路是在负载和输入端电压变化时保持输出电压不变。稳压后输出电源给负载。1.2半波整流滤波电路1.2.1电路中二极管的开关作用如上图(a)所示。一旦施加A点()和B点(-)的正向偏压，二极管的电阻rd几乎为零。正向电流ID流；

同样，如图(B)所示，A点接(-)，B点接()。施加反向偏置时，RD无穷大，ID几乎为零。因此，二极管可以被视为一个开关，其中正向偏置被打开，反向偏置被关闭。补充说明：在电子电路中，阳极接正电，阴极接负电，二极管就会导通。这种连接方式称为正向偏置。1.2.2二极管开关将交流电转换为DC。

如上图所示，将二极管连接到电路中。在VD为正(为正，为负)的半个周期内，二极管正向偏置到导通，输出端出现VD，ID不为0，负载有电流。在VD为负的半周期(为负，为正)，二极管反向偏置到关，输出端VD变为0(图中虚线表示负半周期，表示负半周期输出为0)，ID为0，负载无电流通过。

综上所述，原理大家都知道，因为只能用半个周期的交流输出，所以叫半波整流电路。半波整流的特点是效率低，纹波系数大。注意：此时是直流电。虽然电流会有一段时间的增减，但已经确定是恒定的直流电压，只是间歇性的。1.3桥式全波整流滤波电路

第一半波整流器得到了DC功率，但纹波系数仍然很大，利用率仍然很低。基于这两点，半波整流可以用一个二极管，全波整流可以用两个二极管，但四个二极管的桥式全波整流应用最广泛。两个二极管的全波整流如下：这个图可以用上面的知识分析为全波，信号如下：根据上面我就不在这里解释了。接下来主要说一下桥式整流器。桥式整流器电路如下：

我们很容易知道负载RL上的波形。整流过程如下：那么整个周期内负载上的信号和两个二极管的全波整流是一样的。

补充说明：在上图的正半周，当电流从负载RL流向D1和D3的交点时，最终选择通过D3流向负极。假设正极为14V，电流流过D2和RL时会有电压降。这时，它会来到D1和D3的交叉口。假设这里的电压是9V，对于D1来说，意味着负极带正电，正极带负电。对于D3来说，它的正极是9V，负极是0V，所以电流肯定会从D3回流到负极。上图的负半周，同样，读者自己分析。

负载会得到如下直流二、电力滤波器(非常重要)仅用整流元件整流得到的波形(桥式整流、全波整流)仍然含有很多波动成分，不能作为直流电源使用。为了将脉动的DC变成波形平滑的DC，需要做一些“填充”工作。这就是滤波，换句话说，滤波的任务就是尽可能地减少整流输出电压中的波动成分，并将其转换成一个近乎恒定的DC。

利用某一元件(电容和电感)的不同阻抗来滤波，去除整流波的波动成分，使输出波形像DC一样平坦的电路称为滤波或平滑电路。2.1简单的滤波电路由电容和电感组成。

电容器是储存电能的仓库。在电路中，当在电容器两端施加电压时，电容器被充电，电能存储在电容器中。当施加的电压失去(或降低)时，电容会将储存的电能再次放电(所以你刚买的电容没电了，除非你给它充电，否则电容会慢慢放电)。充电时，电容两端的电压逐渐上升，直至接近峰值电压；放电时，电容器两端的电压逐渐降低，直至完全消失。

电容器的容量越大，负载的电阻值越大，充放电的时间越长。电容器两端的电压不会突然改变的这一特性正好用于承担滤波的任务。

电容C对DC开路，但对交流阻抗很小(DC是分离的，交流是连接的)，所以C要并联，然后两端加载(串联不是开路)。2.1.1电容器充放电半波整流分析

如上图，它是一个半波整流器和滤波电路，连接到一个电容上。当二极管导通时，有两个电流，其中一个通过RL形成回路；给电容全程充电(为什么可以在这里充电，为什么电容是DC和交流分开的)。当二极管关断或下降到一定电压时，电容开始放电，放电时电流从电容的正极通过RL到达电源的负极。

补充说明：电容器具有阻隔DC和通过交流电的功能。交流电的特性和电容器储存电荷的作用，使交流电能量顺利通过电容器，起到临时电源的作用。而且电容不让DC通过，那为什么DC可以给电容充电呢？例如，如果电池是DC，它可以给电容器充电。原理是什么？电容器由两个绝缘的金属导体组成。金属导体的面积越大，距离越近，电容越大。

电容量和中间绝缘体的介电常数有关。电容对直流电是绝缘的，直流电不能通过电容器。但没有带电的电容器在接通电路时，电路的电压加在电容器两个极板上，在两个极板产生电场，由于电场力的作用，使两个极板吸引电荷，当电荷产生的内电场和电路产生的外电场平衡时，电容器充电结束，电容器对于外电路呈现绝缘状态。

由于交流电电压是变动的，电容器电场永远不会平衡，永远处于充放电状态，但电子没有通过绝缘体，只是在极板上变化。

言归正传，那么半波整流时再增加一个滤波电容，电路输出的波形如下：

当正半周期时，给电容器充电，充到峰值电压(如图蓝线 ~ )，到达峰值电压后二极管截止了，电容开始放电(如图蓝线 ~ )，电容还没有放完二极管又导通了，又进行充电(如图蓝线 ~ )，如此循环。蓝线就是负载上的波形了。这时已经平滑很多了

2.1.2 利用电感+电容分析半波整流

虽然使用电容简单滤波之后平滑很多，但是还是存在明显的凸的地方和凹的地方。因此还不是纯粹的直流电。还要再进一步过滤。这就是用电感通直流，阻交流的特性。

电感放到二极管的后面并且要与负载串联。

这样可以阻止交流成分(就是凹凸部分)，只让可认为频率为0的直流成分通过。

在主板电路实际应用中，这种电感称作扼流圈，一般使用电感系数为10-30H左右的扼流圈。

2.1.3 利用电感通直流，阻交流的特性

也可以单独使用电感进行滤波，负载波形与电容是一样的。如下图：

电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时，电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，所以电感L有平波作用。

优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。

缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰，一般只适应于低电压、大电流的场合。

以上知识分享希望能够帮助到大家！