單元3-2-1-3 濾波電路分析.

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1 單元 濾波電路分析

2 濾波電路分析 濾波電路的目的 濾波電路的目的是要將整流電路輸出的脈動直流信號轉換成漣波較小的脈動直流波形。

3 濾波電路分析 半波整流輸入的電容濾波電路 電路結構與Vi／Vo 波形圖

4 濾波電路分析 半波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi＞0 時：

5 濾波電路分析 半波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi＞0 時： 二極體順向導通，電容器C 充電Vm

6 濾波電路分析 半波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi <Vm 時：

7 濾波電路分析 半波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi <Vm 時： 二極體逆向截止，電容器C 向RL放電

8 濾波電路分析 全波整流輸入的電容濾波電路 電路結構與Vi／Vo波形圖

9 濾波電路分析 全波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi 為正半週且0 °＜θ ≦ 90 °

10 全波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi 為正半週且0 °＜θ ≦ 90 ° D1 順向導通，D2 逆向截止， 電容器C 充電Vm
濾波電路分析 全波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi 為正半週且0 °＜θ ≦ 90 ° D1 順向導通，D2 逆向截止， 電容器C 充電Vm

11 濾波電路分析 全波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi 為正半週且90°＜θ ≦ 180°

12 全波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi 為正半週且90°＜θ ≦ 180° 二極體逆向截止，電容器C 向RL放電
濾波電路分析 全波整流輸入的電容濾波電路 電路分析，當Vi 為正半週且90°＜θ ≦ 180° 二極體逆向截止，電容器C 向RL放電

13 濾波電路分析 RC濾波電路 電路結構與Vi／Vo波形圖

14 濾波電路分析 RC濾波電路 直流分析 (1)電容器C2 對直流而言，XC2＝ —— ＝ ∞，可視為斷路狀態。 (2)直流電壓:V ’dc ＝V dc × —— (3)RC濾波輸出直流電壓較電容濾波輸出電壓為低。 1 2πfc RL R+RL

15 RC濾波電路 交流分析 XC2 V ’r(rms) V ’dc
濾波電路分析 RC濾波電路 交流分析 XC2 R2+X2C2 (1)漣波電壓: V ’r(rms)＝ V r(rms) × ————— (2)漣波因數: r'＝——— (3)若 XC2 R RL，則r'≒r ×—— (4)C1、R、C2數值愈大，漣波電壓愈小，濾波效果愈佳，則漣波因數愈小。 V ’r(rms) V ’dc XC2 R ＜ ＜

16 濾波電路分析 π型濾波電路 電路結構與Vi／Vo 波形圖

17 π型濾波電路 直流分析 (1)C1、L、C2 組成 π型濾波電路 (2)直流電壓:V'dc＝Vdc × —— RL Rl+RL
濾波電路分析 π型濾波電路 直流分析 (1)C1、L、C2 組成 π型濾波電路 (2)直流電壓:V'dc＝Vdc × —— RL Rl+RL

18 π型濾波電路 交流分析 ~ 1.76 LC2 V ‘r(rms) V ‘dc XC2 XL 3330 C1‧C2‧L‧RL
濾波電路分析 π型濾波電路 交流分析 (1)漣波電壓:XL XC2、 XC2 RL，則V ‘r(rms) ＝ V r(rms) × ——— (2)漣波因數:r ‘＝ ——— ＝ r × —— ＝————— ※條件 → 單位: C (µF)、L(H)、RL(Ω) (3)C1、C2、L 數值愈大，漣波因數愈小。 1.76 LC2 ＞ ＞ V ‘r(rms) V ‘dc ~ XC2 XL 3330 C1‧C2‧L‧RL

19 濾波電路分析 電感濾波電路 電路結構與Vi／Vo 波形圖

20 濾波電路分析 電感濾波電路 直流分析 (1)電感器L對直流而言，XL = 2πfL =0 ，可視為短路。 (2)直流電壓:V ‘dc＝Vdc × ——— ≒ ——— × ——— RL Rl+RL 2Vm π RL Rl+RL

21 濾波電路分析 電感濾波電路 交流分析 (1) V ‘r(rms) ＝ Vm× ——— (2)漣波因數:r ‘＝ ——— ＝ ——— ※條件 → 單位: C (µF)、L(H) 1 ω2‧L‧C V ‘r(rms) V ‘dc 0.83 L‧C