同学：全波整流电路的输出电压 U2 是不是等于半波整流输出电压的一倍呢？
    老师：对。全波整流电路负载上脉动直流电压的平均值 U L ，在数值上等于交流电压 U2 的 90 ％，就是 U L =0.9U2 ，比半波整流提高了一倍，电压的脉动度也大大减小了。
    同学：为什么整流电路的输出端需要并联一个电容器呢？
    老师：大家知道，整流电路输出的是脉动直流电压，假如直接用它给半导体收音机供电，扬声器里放出的是“嗡、嗡”的交流声，把有用的电信号全给淹没了。在整流电路输出端并联一个电容器 C （图 1 ），可以对脉动直流电压起到一种平滑作用，所以称它为“平滑滤波器”。
    同学：您能给我们详细讲讲电容滤波电路的工作原理吗？
    老师：好的。我先问问你们，电容器在电路中的主要作用是什么呢？
    同学：充电和放电。
    老师：对。平滑滤波也是利用电容器的充电作用和放电作用。需要注意的是，电容器两端的电压由低变高时，电容器进行充电；电容器两端的电压由高变低时，电容器进行放电。现在我们以半波整流电路（图 4a ）为例，说明电容滤波的工作原理。画出脉动直流电压 U L 的波形图（图 4 － b ）。在 U2 正半周时，二极管 VD 导通，流过二极管的电流有一部分流入负载 R L ，另一部分对电容器 C 充电，由于充电回路电阻很小，电容器两端的电压 Uc 差不多跟随 U2 同时到达最大值，此后 U2 以最大值向零值减小，出现了 U2 小于 Uc 的情况，二极管 VD 承受反向电压而截止，于是电容器 C 通过负载 R L 放电。一般 R L 取用的工作电流很小，所以电容器放电十分缓慢， Uc 的减小也十分缓慢。由于 U L =U C ，负载上的电压变化也就十分缓慢。在 U2 负半周期间， VD 依然截止，电容器的放电电流继续流过负载，因此输出电压不再是零。下一个周期到来， U2 又由零值向最大值上升，当 U2 大于 U C 时， VD 导通，电容器又被充电到 U2 的最大值。如此周而复始，负载上的电压就会变得比较平滑，就像图上粗线条所示的波形一样。

    同学：我的理解是，滤波电容器如同一个水库，在雨季水多时蓄满水，等到少雨干旱时节再向河渠中放水，保持河渠水流持续不断，您说这个比喻正确吗？
    老师：很好，你的想像力很丰富。这个比喻可以帮助初学者大体上认识电容滤波器的作用。
    同学：那么滤波电容器的电容量是不是越大越好呢？
    老师：直流电源配用的滤波电容器都是电容量比较大的电解电容器。电容量越大，平滑滤波的效果越好。值得注意的是，电容器的充电电流都是流过二极管的，电容量越大，起始充电电流也越大，这个起始充电电流比流过二极管的正常工作电流要大许多倍，人们称它为“浪涌电流”。如果浪涌电流超过二极管所能耐受的最大瞬时电流值，就可能烧坏二极管。同学：滤波电容器的电容量选多大比较合适呢？老师：滤波电容器电容量的大小主要根据负载电流大小来选择，可以通过计算求得合适的电容量。如果负载电流不大，可以按照这样的范围（见附表）来选择，请大家记下来。

    同学：从波形图（图 4 ）来看，加上滤波电容器，负载上的直流电压好像提高了。
    老师：是啊！靠着电容器的平滑作用，使电压波动大大减小了，相应地脉动直流电压的平均值也就显著提高了。
    同学：怎么估算整流滤波电路的输出电压呢？
    老师：对半波整流电路来说，接入了滤波电容器后，空载时输出直流电压 U L 与交流电压 U2 近似相等（ U L ≈U2 ）；对全波整流电路，接上滤波电容器后，空载时 U L 可以上升到等于 U2 的 1.2 倍左右（ U L ≈ 1.2U2 ）。由此可见，电容滤波电路不仅使输出电压变得平滑，还提高了输出电压呢。

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