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[经验] 每日一练7.27#整流滤波电路的分类与设计

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发表于 2020-7-27 12:54:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
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  为鼓励大家动手动脑,早日成为技术大牛。电路城论坛现在推出#每日一练#栏目,由版块版主出题及提供答案,内容涉及电源,射频,单片机等各种技术话题。我们会在周一至周五的早上10:30更新问题和前天问题的解题思路及答案。欢迎大家参与。

本期内容来源于:



       Casper.T,电子与通信工程专业,在读硕士,对模拟通信,智能电子设计以及FPGA图像处理和加速器有丰富的设计经验。现主要从事电子信息技术运营方面的工作。


1.整流电路分类:
(1)半波整流电路:
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(2)全波整流电路:
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(3)桥式整流电路:
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(4)倍压整流电路:
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2.滤波电路分类
(1)电容滤波电路:
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(2)电感滤波电路:
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(3)RC滤波电路:
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(4)LC滤波电路:
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(5)有源滤波电路:
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问;根据以上分类,你能设计出一款完整的整流滤波器吗,包括整流二极管、电容、电感的选择?

答:

二极管选择:整流二极管的选取需要根据负载的电流和电压进行选取,它所利用的就是二极管的单向导电性,把方向变化的交流电,变为单一方向的脉动直流电。电路中整流二极管中用的最多的便是1N4007(1A.1000V)一般来说整流电路中用1N4007就足够了。1N4007,最大正向整流电流1A,最高反向耐压:1000V,最大反向漏电流:5uA,正向压降:1.0V,最大反向峰值电流:30uA,典型结电容:15pF,工作温度:-50℃~+150℃。
电容选择:滤波电容要考虑两个方面,一个是电容的耐压值,另一个是电容的容量。电容耐压值选取一般就要高于输出电压的1.5-2.0倍。容量的选取一般都有一个公司可以进行参考,C>>0.289/{f×(U/I)×ACv}。C,是滤波电容,单位为F。0.289,是由半波阻性负载整流电路的波纹系数推演来的常数。f,是整流电路的脉冲频率,如50Hz交流电源输入,半波整流电路的脉冲频率为50Hz,全波整流电路的脉冲频率为100Hz。单位是Hz。U,是整流电路最大输出电压,单位是V。I,是整流电路最大输出电流,单位是A。ACv,是波纹系数,单位是%。
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LM317主要参数:
  • 输出电压:1.25-37V DC;
  • 输出电流:5mA-1.5A;
  • 芯片内部具有过热、过流、短路保护电路;
  • 最大输入-输出电压差:40V DC,
  • 最小输入-输出电压差:3V DC;
  • 使用环境温度:-10-+85℃ 。
  • 存储环境温度:-65-+150℃ 。

经计算可知R1的最大取值为R1≈0.83KΩ(由于输出端比调节端的电位始终高1.25V,而有得保证输出至少有1.5mA的电流,1.25/1.5*1000可得,再加上调节端没有电流输出,所以R1与R2是串联的关系可得输出电压的公式)。又因为R2/R1的最大值为28.6。所以R2的最大取值为R2≈23.74KΩ。在使用317稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压时,必须保证R1≤0.83KΩ,R2≤23.74KΩ两个不等式同时成立,才能保证317稳压块在空载时能够稳定地工作。


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    2020-8-17 10:56
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2020-8-14 15:56:47 | 显示全部楼层
    回答中的R2/R1的限定来源于该芯片的datasheet给的计算公式 Vout≈1.25V(1+R2/R1),因为Vout的限定范围为1.25-37V,用最大值37就能计算得到R2/R1≤28.6了
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