整流滤波电路中,滤波电容的作用不可忽视。
不少初学者,挑选时,习惯随意设定一个数值,然后进行测试。我刚开始学习的时候,也经常这样做。
估算偏高,顶多是耗费部分PCB版面和电容资源,估算偏低,则纹波现象会很严重,会干扰电路的正常运作。
确定滤波电容的大小,需在电路承受最大负荷时,乃至极端环境中,通过逐步试探的方法来找出合适值,以此保证整个系统在设计使用条件下,供电稳定可靠。
往下看,最底部有完整视频,下面将用图文向您阐述。
准备一个双独立绕组的变压器
需要检测整流后的信号形态,非独立绕组的设备在观测设备里会形成闭合路径,导致电路异常。
AC 220V输入 双独立AC 12V输出 的变压器原理图
依照先前图示,我们选用了次图里头的那种双重线圈变压器,检测到它的两个输出端电压都为12V。
AC 220V输入 双独立AC 12V输出 的变压器实物
两个绕组,分别用作交流测试组,和直流测试组。
搭建整流电路进行测试
采用整流桥堆、面包板、1KΩ与100KΩ电阻、0.1uF和10uF电解电容,组装整流滤波电路,并实施测试。
同时用示波器测试滤波电容逐渐增大以后的纹波变化,如下图:
电阻阻值为100千欧,没有安装滤波电容器,红色图形代表交变信号,黄色图形表示经过整流后负载两端的稳定直流信号。
未添加滤波电容的整流电路
上图的原理图
随着滤波电容的添加纹波逐渐减小,如下图:
依次添加5个0.1uF的滤波电容
维持100KΩ的阻抗固定,调换一个10uF的电容器来检测,参照下图所示情况。
依次添加5个10uF的滤波电容
上图的原理图
此时发现,100KΩ的负载,10uF的电容就足够滤波了。
当前维持电容为10微法,调整阻抗为千分之一兆欧,实施检测,参照图示内容
改负载为1KΩ 保持10uF电容
此时10uF滤波电容已不能满足需求了。
更换为220uF的电容进行测试
该图在1千欧电阻的条件下,把10微法电容器换成了220微法电容器来实施检测。
现在440uF的电容器足以应对现行负载的净化要求了,再添置更大的电容器就毫无必要了。
结论
滤波电容的容量选择,应当根据负载大小来搭配选择。
滤波电容的容量要尽量压缩,在最大负载状况下,直流杂波需降低至电路能够容忍的界限。
追求滤波电容越大越好的方式,是没有必要的。
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