1、电容只有与其它阻抗串联在一起才能构成完整的滤波器,电容本身是不能滤波;
2、电容是随频率变化的可变阻抗,频率越低,阻抗越高,反之,阻抗越低;
3、以无源RC低通滤波器为例,一个可变阻抗XC连接一个固定电阻R,电容两端的电压随频率的变化而变化,这就构成滤波器。如果将R去掉,用一根短路线代替,就没有滤波作用。
电容通交流,是说,电容对于 交流电来说,就是 短路的,也即是交流电会从电容直接流走。
电容滤波,说的也是上面的东西,只是,它说的是,留在电容一端(如正极)的直流电压。因为电容把交流都短路到负极了,所以就只剩下直流了,电压也就不会波动了,这就叫滤波了
电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。
低频滤波电容主要用于是电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。
当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。
扩展资料:
电容滤波器特点:
温升低:谐波滤波器回路由电容器串联电抗器组成,在某一谐波阶次形成最低阻抗,用以吸收大量谐波电流,电容器的质量会影响谐波滤波器的稳定吸收效果,电容器的使用寿命跟温度有很大的关系,温度越高寿命越低,滤波全膜电容器具有温升低等特点,可以保证其使用寿命。
损耗低:介质损耗角正切值(tgδ):≤0.0003。
安全性:符合GB、IEC标准,内部单体电容器均附装保护装置;当线路或单体电容器发生异常时,该保护装置将会立即动作,自动切断电源,以防二次灾害的发生。附装放电电阻,可确保用电及维护保养之安全。外壳采用钢板冲压而成,内外部涂上耐候性良好之高温烤漆安全性特高。
便捷性:体积小且重量轻,搬运安装极为方便。
滤波器的特征频率:
1、通带截频fp=wp/(2p)为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限;
2、阻带截频fr=wr/(2p)为阻带与过渡带边界点的频率,在该点信号衰耗下降到一人为规定的下限;
3、转折频率fc=wc/(2p)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率,在很多情况下,常以fc作为通带或阻带截频;
4、固有频率f0=w0/(2p)为电路没有损耗时,滤波器的谐振频率,复杂电路往往有多个固有频率。
——电容滤波器
滤波电容在电源整流电路里的主要做用有三个!
1)降低脉动成份!整流后的电流是单向的脉动电流!(50(半波)或100(全波)/秒个单向波)!并非是平滑的直流电流!而电容的作用就是利用其充放电的特性!在这里高充低放的来拉平这些单向脉动波!同时也提升了输出直流电压的平均值!(无负载时为峰值)
2)回路残存的交流成份和滤除高次谐波!由于电容的通交隔直作用使这些杂波成份短路回流!
3)提高电源输出的瞬间过载能力!电源滤波电容都是大容量的!它的蓄能作用可使电路的瞬间电流特性提高!以适应那些瞬间电流过大的负载!
电感虽也具备这些功能!但它的效果远不如电容!而且它的直流阻抗很低!只能在滤波电路里做为串联辅助元件!
电容滤波电路的原理分析
图1
图1为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时,要特别注意电容器两端电压vC对整流元件导电的影响,整流元件只有受正向电压作用时才导通,否则便截止。
负载RL未接入(开关S断开)时的情况:设电容器两端初始电压为零,接入交流电源后,当v2为正半周时,v2通过D1、D3向电容器C充电;v2为负半周时,经D2、D4向电容器C充电,充电时间常数为
其中Rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管D的正向电阻。由于Rint一般很小,电容器很快就充电到交流电压v2的最大值
,极性如图1所示。由于电容器无放电回路,故输出电压(即电容器C两端的电压vC)保持在
,输出为一个恒定的直流,如图2中wt<0(即纵坐标左边)部分所示。
图2
接入负载RL(开关S合上)的情况:设变压器副边电压v2从0开始上升(即正半周开始)时接入负载RL,由于电容器在负载未接入前充了电,故刚接入负载时v2
<
vC,二极管受反向电压作用而截止,电容器C经RL放电,放电的时间常数为
因τd一般较大,故电容两端的电压vC按指数规律慢慢下降,其输出电压vL
=
vC,如图2的ab段所示。与此同时,交流电压v2按正弦规律上升。当v2>vC时,二极管D1、D3受正向电压作用而导通,此时v2经二极管D1、D3一方面向负载RL提供电流,另一方面向电容器C充电(接入负载时的充电时间常数tc
=(
RL
||
Rint)C≈Rint
C很小),vC将如图2中的bc段,图中bc段上的阴影部分为电路中的电流在整流电路内阻Rint上产生的压降。vC随着交流电压v2升高到接近最大值
。然后,v2又按正弦规律下降。当v2
<
vC时,二极管受反向电压作用而截止,电容器C又经RL放电,vC波形如图2中的cd段。电容器C如此周而复始地进行充放电,负载上便得到如图2所示的一个近似锯齿波的电压vL
=
vC,使负载电压的波动大为减小。
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