3、原理分析
3.1、定性分析
阶段1
当源端电压V1高于滤波电容两端的电压时,即图]阶段2
源端电压V1低于滤波电容两端的电压时,即图]
备注:若滤波电容较小,RC放电的速度快于源端电压V1的下降速度,那么在阶段2,电容两端的电压也会和源端电压V1重合,此时就完全没达到滤波的效果。
3.2、定量分析
根据确定的交流电源电压、滤波电容C、负载R,可得出输出电源纹波的大小
纹波大小和电容容值、负载大小的关系:
阶段2时,RC放电,故
此时电源的电压为:
令,可求解出相交的时间t和,便可得知在电源电压u、滤波电容C、负载R确定的情况,输出的电压的纹波为,此处为相交处的电压值。纹波波形如图]根据交流电源电压、负载R、输出电源纹波的要求,可得出所需要的电容的大小
纹波大小和电容容值、负载大小的关系:
阶段2时,RC放电,故
此时电源的电压为:
根据上述公式可求出时间t和电容C。
4、总结
根据交流电源电压、负载R、输出电源纹波的要求得出所需求的总容值C,见3.2的第二小节;
3.2的第二小节只是确定了电容的总容值C,实际配置电容时,推荐按照10倍的关系进行放置电容,例如0.1uF、1uF、10uF、100uF、1000uF,具体原因请见《信号完整性揭秘]根据以上内容,可知纹波的大小跟阶段2的RC放电速度和交流电源的上升时间有关。要使输出的纹波小,首先:减慢RC放电速度,即选用总容值大的C(R为负载,不可控);其次:减小交流电源的上升时间,即提高交流电源的频率。