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电源高频滤波电容电路分析方法和思路

电源高频滤波电容电路分析方法和思路

点击数:7947 次   录入时间:03-20 08:04:35   整理:http://www.55dianzi.com   电路基础知识

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  如上图所示是电源滤波电路中常见的一个容量很大电解电容器与一个容量很小电容并联的电路。电路中,Cl是一个2200 u F的大电容,为滤波电容(低频滤波电容),C2是一个只有0.01 U F的小电容(高频滤波电容)。

  1.电路分析方法和思路

  (1)从理论上讲,在同一频率下容量大的电容其容抗小,这样一大一小电容相并联后其容量小的电容C2不起作用。但是,由于大容量电容器存在感抗特性,见图中C1的等效电路,它是一个纯电容与一个电感的串联电路,这种大容量电解电容器在高频情况下的阻抗反而大于低频时的阻抗,了解这一点是分析这一电容并联电路的关键。

  (2)为了补偿大电容C1在高频情况下的不足,在电容C1上并一个小电容C2。由于小电容的容量小,在制造时可以克服电感特性,所以小电容C2几乎不存在电感。当电路的工作频率高时,小电容C2的容抗已经很小,这样高频的干扰电流很容易通过小电容C2滤波到地。

  (3)在一大一小电容相并联电路中,当电路的工作频率比较低时(即输入信号中的中频和低频成分),小电容不工作(因小电容的容抗大而相当于开路),此时主要是大电容Cl在工作,见图中流过C1的是中频和低频信号电流。C1的容量达2200 μ F,对于电源滤波电路而言这是一个相当大的滤波电容,滤波电容的容量愈大其滤波效果愈好。

  (4)当工作频率高了之后(即输入信号中的高频干扰成分),大电容C1由于感抗大而处于开路状态,,小电容C2的容抗远小于C1的阻抗而处于容抗很小状态,这时高频干扰成分通过C2流到地线,滤除各种高频干扰成分,见图中所示流过C2的是高频电流,这就是为什么在电源电路中大电容上总是并联一只小电容的原因。

  (5)由于电容的隔直作用,C1和C2中都没有直流电流流过,所以输入信号电压中的直流电压作为这一滤波电路的输出电压。滤波电路的作用就是从直流、交流(各种频率)混合电压中去掉交流电压,输出直流电压。

  2.电路分析方法提示

  (1)分析这一电容并联电路只从电容器的容抗特性上无法进行解释,还需要了解一些比较特殊元器件的特性,所以电路分析中灵活运用元器件的各种特性显得相当重要。从理论上讲,一只大电容上再并联一只小电容根本没有意义,因为电容器的容量愈大其容抗愈小。但是,实际电路中这种情况到处可见,如果不了解大容量电解电容的感抗特性,这一电路的分析就根本无法进行,无法理解电容C2在电路中的作用。

  (2)大容量的电解电容器由很长的铝箔(导体)卷绕而成,当一个导体卷绕后会出现电感特性,这就是为何大容量的电解电容器具有电感的原因。

  (3)一大一小电容的并联电路主要出现在电源的滤波电路中,并且在大电容的容量很大时才出现这种情况,如果容量不是很大,其高频时的感抗不是很明显,也就没有必要再并联一只小容量电容。




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