制冷設(shè)備電源電路技術(shù)分析(二)
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一、π型 LC濾波電路識(shí)圖方法
圖 5 所示是 π 型 LC 濾波電路。π 型 LC 濾波電 路與 π 型 RC 濾波電路基本相同。這一電路只是將濾波電阻換成濾波電感,因?yàn)闉V波電阻對(duì)直流電和交流電存在相同的電阻,而濾波電感對(duì)交流電感抗大,對(duì)直 流電的電阻小,這樣既能提高濾波效果,又不會(huì)降低直 流輸出電壓。
在圖 5 的電路中,整流電路輸出的單向脈動(dòng)性直 流電壓先經(jīng)電容 C1 濾波,去掉大部分交流成分,然后 再加到 L1 和 C2 濾波電路中。
對(duì)于交流成分而言, L1 對(duì)它的感抗很大,這樣在 L1 上的交流電壓降 大,加到負(fù)載上的交 流成分小。
對(duì)直流電而言, 由于 L1 不呈現(xiàn)感抗, 相當(dāng)于通路,同時(shí)濾 波電感采用的線徑較粗,直流電阻很小,這樣對(duì)直流電壓基本上沒有電壓降,所以直流輸出電壓比較高,這是 采用電感濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)。
五、電子濾波器識(shí)圖方法
1. 電子濾波器
圖 6 所示是電子濾波器。電路中的 VT1 是三極管, 起到濾波管作用, C1 是 VT1 的基極濾波電容, R1 是 VT1 的基極偏置電阻, RL 是這一濾波電路的負(fù)載, C2 是輸出電壓的濾波電容。
電子濾波電路工作原理如下:
①電路中的 VT1、 R1、 C1 組成電 子濾波器電路,這 一電路相當(dāng)于一 只容量為 C1×β1 大小電容器,β1 為 VT1 的電流放大倍數(shù),而晶體管 的電流放大倍數(shù) 比較大,所以等效 電容量很大,可見 電子濾波器的濾 波性能是很好的。等效電路如圖 6(b)所示。圖中 C 為 等效電容。
②電路中的 R1 和 C1 構(gòu)成一節(jié) RC 濾波電路, R1 一方面為 VT1 提供基極偏置電流,同時(shí)也是濾波電阻。 由于流過 R1 的電流是 VT1 的基極偏置電流,這一電流 很小, R1 的阻值可以取得比較大,這樣 R1 和 C1 的濾 波效果就很好,使 VT1 基極上直流電壓中的交流成分 很少。由于發(fā)射極電壓具有跟隨基極電壓的特性,這樣 VT1 發(fā)射極輸出電壓中交流成分也很少,達(dá)到濾波的目的。
③在電子濾波器中,濾波主要是靠 R1 和 C1 實(shí)現(xiàn) 的,這也是 RC 濾波電路,但與前面介紹的 RC 濾波電路是不同的。在這一電路中流過負(fù)載的直流電流是 VT1 的發(fā)射極電流,流過濾波電阻 R1 的電流是 VT1 基極電 流,基極電流很小,所以可以使濾波電阻 R1 的阻值 設(shè)得很大(濾波效果好),但不會(huì)使直流輸出電壓下降 很多。
④電路中的 R1 的阻值大小決定了 VT1 的基極電 流大小,從而決定了 VT1 集電極與發(fā)射極之間的管壓 降,也就決定了 VT1 發(fā)射極輸出直流電壓大小,所以改 變 R1 的大小,可以調(diào)整直流輸出電壓 +V 的大小。
2. 電子穩(wěn)壓濾波器
圖 7 所示是另一種電子穩(wěn)壓濾波器,與前一種電 路相比,在 VT1 基極與地端之間接入了穩(wěn)壓二極管 VD1。電子穩(wěn)壓原理如下:
在 VT1 基極 與地端之間接入 了穩(wěn)壓二 極 管 VD1 后,輸入電 壓經(jīng) R1 使穩(wěn)壓 二極管 VD1 處于 反向偏置狀態(tài),此時(shí) VD1 的穩(wěn)壓特性使 VT1 管的基極 電壓穩(wěn)定,這樣 VT1 發(fā)射極輸出的直流電壓也比較穩(wěn) 定。注意:這一電壓的穩(wěn)定特性是由于 VD1 的穩(wěn)壓特性 決定的,與電子濾波器電路本身沒有關(guān)系。
R1 同時(shí)還是 VD1 的限流保護(hù)電阻。在加入穩(wěn)壓二 極管 VD1 后,改變 R1 的大小不能改變 VT1 發(fā)射極輸出電壓大小,由于 VT1 的發(fā)射結(jié)存在 PN 結(jié)電壓降,所以 發(fā)射極輸出電壓比 VD1 的穩(wěn)壓值略小。
C1、 R1 與 VT1 同樣組成電子濾波器電路,起到濾 波作用。
在有些場(chǎng)合下,為了進(jìn)一步提高濾波效果,可采用 雙管電子濾波器電路, 2 只電子濾波管構(gòu)成了復(fù)合管電路。這樣總的電流放大倍數(shù)為各管電流放大倍數(shù)之 積,顯然可以提高濾波效果。
六、電源濾波電路識(shí)圖小結(jié)
關(guān)于電源濾波電路分析主要注意以下幾點(diǎn):
(1)分析濾波電容工作原理時(shí),主要利用電容器的 “隔直通交”特性,或是充電與放電特性,即整流電路輸出單向脈動(dòng)性直流電壓時(shí)對(duì)濾波電容充電,當(dāng)沒有單 向脈動(dòng)性直流電壓輸出時(shí),濾波電容對(duì)負(fù)載放電。
(2)分析濾波電感工作原理時(shí), 主要是認(rèn)識(shí)電感器對(duì) 直流電的電阻很小、無感抗作用, 而對(duì)交流電存在感抗。
(3)進(jìn)行電子濾波器電路分析時(shí),要知道電子濾波 管基極上的電容是濾波的關(guān)鍵元件。另外,要進(jìn)行直流電路的分析,電子濾波管有基極電流和集電極、發(fā)射極 電流,流過負(fù)載的電流是電子濾波管的發(fā)射極電流,改 變基極電流大小可以調(diào)節(jié)電子濾波管集電極與發(fā)射極 之間的管壓降,從而改變電子濾波器輸出的直流電壓大小。
(4)電子濾波器本身沒有穩(wěn)壓功能,但加入穩(wěn)壓二 極管之后可以使輸出的直流電壓比較穩(wěn)定。
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