范文无忧网滤波电容容量选择、桥式整流、全波整流
1、滤波电容的容量和耐压怎么选择?
例如将AC220V 变为9V 再经全波整流后 ，接的滤波电容容量怎么选？再经7805后需要接的滤波电容容量又为多大？ 解：AC220V 经变压器变压后为AC9V ，如采用全波整流其直流峰值为
2*9*1.41倍约25.38V ，理论上滤波电容耐压不小于25.38V ，考虑到AC220V ，在正常情况下在198~242V之间变化的，滤波电容通常选用耐压32V ，若采用桥式整流，其直流峰值为9*1.41倍约12.69V ，理论上滤波电容耐压不小于12.69V ，选用耐压16V 即可。经7805后的电容耐压只要大于5V 即可。
容量大小，主要是要考滤纹波系数大小、负载电流、电源高频干扰及其他因素来定，通常理论计算较复杂。用7805作稳压模块，全波整流后用电解电容4700uF 作低频滤波，同时并联一个104的瓷片电容作高频滤波，7805后只需有电解电容容量200uF 。即可达到很好的效果。
如果要求不高整流后的滤波电容用1000uF 也能满足要求。
当电机驱动器设计为使用AC 交流电供电时，所设计的电路需先对AC 电源整流、再滤波，从而产生直流电源，供电机驱动电路使用。
电路中滤波电容的选型需要考虑几个方面：电容耐压、工作温度、容量等。 输入滤波电容容量的选择和驱动器的驱动电压、最大功率有直接关系，需要作一些计算得到，如果此电容容量过少，驱动器表现为驱动力不足；而容量过大，则增加制造成本。
工程应用中，有这样的一个经验法则：滤波电容容量数值等于驱动功率数值。但需要注意，这只是针对单相220V 交流电全波整流的驱动应用，不能断章取义。
下面通过简单的计算推导，介绍容量计算的过程，只作为参考，以文档是广州锋驰运控（http://www.rpm-motor.com）的工程笔记整理所得，如发现错误请联系我们：E-mail: [email protected]。
首先，从电容、电阻的RC 时间常数τ说起：
τ越大，则R 两端的电压越平稳，对于脉动电源，则其纹波电压越少。在工程上，当RC
时间常数满足以下条件时，可以满足纹波要求：
T 为脉动电源的周期，对于50Hz 市电经全波整流后的周期T
为：10mS 。 故由上两式可以得；
R 为等效负载电阻；
C 为滤波电容容量。
下图为电路示意图：
所以，只要得到电机驱动器的等效负载电阻，即可算出滤波电容所需的容量大小。
U 为电机驱动器输入电压，单位为（V ）；
P 为电机驱动器功率，单位为（W ）；
R L 为电机驱动器等效负载电阻，单位为Ω。
结合以上各式：
用频率f 替代周期T ，可得到滤波电容容量的计算公式如下：
P 为电机驱动器额定输出功率，单位为（W ），如P=750W
；
U 为电机驱动器额定输入交流电压有效值，单位为（V ），如国内市电U=220V（AC ）；
f 为经过整流后脉动电源的频率，单位为（Hz ），如单相电经全波整流后，f=100Hz；
C 为驱动器输入滤波电容容量，单位为（F ）。
举例
假设我们设计的驱动器使用市电单相电供电，且电路设计为全波整流，可得： U ＝220V ；
f=100Hz
代入计算公式：得
故输入滤波电容容量数值大小（单位uF ）约等于驱动器的额定功率数值大小（单位W ）。
即如果驱动器要求的功率为2.2KW ，则滤波电容容量取值为2200uF 。
同样地，如果驱动器输入电压为110VAC ，则滤波电容容量C 应为：
即如果你的驱动器要求的功率为300W ，则滤波电容容量取值为1200uF 。
三相电
因为单相电经全波整流后的电源脉动频率为100Hz ；而三相电经全波整流后，其脉动频率为300Hz 。所以，使用三相电源供电时，驱动器的输入滤波电容容量可以比单相电时减少三倍，故中、大功率电机驱动器使用三相电供电，可以减少输入滤波电容的容量，从而可以减小电容的体积，节约空间。
电网波动
通常地，设计希望电机驱动器可以在电网电压的一定波动范围内（如±15%）正常工作，且能全功率输出。这时计算滤波电容容量时，电压则不是额定电压，而是驱动器工作的最低电压。
如(220V±15%)的驱动器，计算时用220V ，而是（1+15%）*220V，为187V 。 另外，为了使你设计的驱动器能够在电网电压波动内可靠工作，除了计算容量，还要考虑电容的耐压值。
全波整流：
当E2a>0,E2b>0时，副边电压E2b 电压实际方向上正下负，
二极管D2阳极接在E2b 电压的实际负极，所以D2承受反向电压，所以D2截止。副边电压E2a 实际电压方向上正下负，可以使二极管D1导通，不考虑二极管的正向导通压降，则Usc=E2a>0。设Usc 的参考方向为上正下负。
当E2a0。设Usc 的参考方向为上正下负。
当E2ba 为正时，Usc=E2a；E2ba 为负时，Usc= -E2ba。所以负载Rfz 上电压Usc 为副边电压E2ba 的绝对值，为正，整个周期都是电压都是正的。
桥式整流电路原理;-电感滤波原理;-电容滤波原理
桥式整流电路原理
桥式整流电路如图1所示，图中B 为电源变压器，它的作用是将交流电网电压e1变成整流电路要求的交流电压e2，RL 是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。
图１
桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
在e2的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管D1流向RL ，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图1（a ）中虚线箭头表示。
在e2的负半周，其极性与图示相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，只能
经过二极管D2流向RL ，再由二极管D4流回变压器，所以D1、D3反偏截止，D2、D4正向导通。电流流过RL 时产生的电压极性仍是上正下负，与正半周时相同。其电流通路如图1（b ）中虚线箭头所示。
综上所述，桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
图２
根据上述分析，可得桥式整流电路的工作波形如图2。由图可见，通过负载RL 的电流iL 以及电压uL 的波形都是单方向的全波脉动波形。
桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。因此，这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。
桥式整流电路电感滤波原理
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。
桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。
桥式整流电路电感滤波缺点：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。
例1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V 1是220V 交流电源，频率为50Hz ，
要求直流电压V L =30V，负载电流I L =50mA。试求电源变压器副边电压V 2的有效值，
选择整流二极管及滤波电容。
桥式整流电容滤波原理
电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。
当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC 时，二极管D1和D3管导通，D2
和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL ，另一路对电容C 充电。当uC>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL 放电，uC 按指数规律缓慢下降。
当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC 时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C 充电，uC 上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C 对RL 放电，uC 按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。
RL 、C 对充放电的影响
电容充电时间常数为rDC ，因为二极管的rD 很小，所以充电时间常数小，充电速度快；RLC 为放电时间常数，因为RL 较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。
电容C 愈大，负载电阻RL 愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大。
2、用一5V 直流电源给电路供电，为什么要在这个电源上加三电容接地？
（1）C72,C74, 是高频电容，主要适用于高频滤波和退偶。就是滤除线路中的高频分量，和为线路的高频工作来提高电源特性。C73，是低频电容，主要用于降低电源内阻，改善电源带动负载的能力，滤除低频干扰等。
（2）C73用于给电源提供ripple current （脉冲电流）, 也可以理解为滤除低频干扰, 他也可给你的电路提供一定时间的断电延时。另外两个一般来说只要用1个即可, 用于滤除高频干扰, 应放在离电源芯片近的地方。