我们先来分析一下正弦交流电压加到整流电路上;输出电压、及流过整流二极管的电流波形都有什么变化?
一般为了达到好的滤波效果,选用的电容器的容量极大、电能充足,所以电容器C 上的电压下降及其缓慢,在设计整流滤波电路时;根据负载 RL 的大小,选取足够电容量的电容器,一般选取容量巨大的电解电容,负载 RL的电流越大,电容量选取就越大(电容量是根据交流电的电压、频率、负载电流的大小、波纹系数、整流是全波还是半波的要求计算得出)
整流二极管 D 导通期间,二极管有充分的足够的电流流量,此时既要对负载 RL 供电,又要对电容器C 进行大电流的充电;进行电能的存储,所以,有滤波电容的二极管整流电路,其整流二极管 D 在0°~90°(T1~T4 时间)导通的电流比不用滤波电容的二极管整流电路导通电流巨大的多。
只要滤波电容C 的容量足够,在整流电路工作时间段能保证充电充足,不管负载电流多大,用电压表测量电容器两端电压,都能保证测量值在输入正弦波的峰值附近(300V 以上),如果用电压表测量某个开关电源的整流滤波电路的输出电压小于 300V,则可以考虑,该整流滤波电路的滤波电容容量不足或者滤波电容损坏了。
(2)家电设备或者电脑的开关电源有电容器滤波的正弦波交流二极管整流电路的电流波形具有如下特点:
(a)、在不用滤波电容的情况下,输入的是正弦波交流电压,流过整流二极管的电流波形是半个周期的正弦波波形的电流波形,如果是全波整流则整个整流电流的输入电压波形(正弦波)和输入的电流波形波形相同(仍然是正弦波),且相位相同。
(b)、在采用滤波电容滤波的情况下,输入的是正弦波交流电压,流过整流二极管的电流波形不再是正弦波波形,而是呈短时间强脉冲状态的脉冲波形(近似于脉冲上升、下降极快的方波波形)。
(c)、在整流电路采用了增加滤波电容后,虽然整流二极管的导通时间缩短,但是在这极短的时间,又要对负载供电,又要对电容器充电,在这极短的导通时间,电流是极大的,所以流过整流二极管的电流脉冲是强大的。这种脉冲状态的电流波形将对供电电网、及其它的电器设备造成极大的危害,也就是出现了严重的电磁兼容和电磁干扰的谐波电流问题。
(3)家电设备或者电脑的开关电源整流滤波开关电源电流波形的危害及解决的方法
目前 220V 正弦交流市电电压的频率是50 赫兹(是