第三节 滤波电路
整流电路输出的直流电压脉动较大, 一般不
能满足实际需要, 必须用滤波电路滤除交流分
量, 得到平滑的直流电压 。 在小功率直流电源
中, 常用的滤波电路有电容滤波, Г 型滤波和
п 滤波 。
一、电容滤波电路
（ 一 ） 电路组成及工作原理
在整流电路输出端与负载之间并联一只大
容量的电容，如图 7-4a，即可构成最简单的电
容滤波器。其工作原理是利用电容两端的电压
在电路状态改变时不能跃变的特性。
组成及工作原理
uo
ωt
O
O
ωt
iD
t1 t2 t3 t4 t5 t6
ba
C
VD1~VD4Tr
u1 u2
a
b R
L uouC
图 7-4 电容滤波原理及波形图
a,原理图 b,波形图
原理
加了一只电容后，二极管导通时，一方面
给负载 RL供电，一方面对电容 C充电。在忽略
二极管正向压降后，充电时，充电时间常数 τ
充电 =2RDC，其中 RD为二极管的正向导通电阻，其值非常小，充电电压 u
C与上升的正弦电压 u2一致,u
o=uC≈ u2，当 uC充到 u2的最大值时,u2开始下降，且下降速率逐渐加快。当 |u
2|＜ uC时，四个二极管均截止，电容 C经负载 R
L放电，放电时间常数为 τ
放电 =RLC，故放电较慢，直到负半周。
原理
在负半周, 当 |u2|＞ uC时, 另外二个二极管
(VD2,VD4)导通, 再次给电容 C充电, 当 uC充
到 u2的最大值时, u2开始下降, 且下降速率逐
渐加快 。 当 |u2|＜ uC时, 四个二极管再次截止,
电容 C经负载 RL放电, 重复上述过程 。 有电容
滤波后, 负载两端输出电压波形如图 7-4b所示 。
（二）负载上电压的计算
由上述讨论可见，电容放电时间常数为
τ 放电 =RLC，即输出电压的大小和脉动程度与
负载电阻直接相关。若 RL开路，即输出电流为
零，电容 C无放电通路，一直保持最大充电电
压；若 RL很小，放电时间常数很小，输出电压
几乎与没有滤波时一样。
计算公式
因此, 电容滤波电路的输出电压在 0.9U2~范
围内波动, 在工程上一般采用估算公式
（半波）
（桥式、全波）
2)1.1~1( UU O ?
22.1 UU O ?
（三）元件选择
1.电容选择 滤波电容 C的大小取决于放
电回路的时间常数, RLC愈大, 输出电压脉动就
愈小, 通常取 RLC为脉动电压中最低次谐波周期
的倍, 即
（桥式、全波）
（半波 ）
2)5~3( TCR L ?
TCR L )5~3(?
元件选择
2.整流二极管的选择 正向平均电流为
（半波）
（桥式）
OD II ?
OD II 2
1?
（四）电容滤波的特点
电容滤波电路结构简单、输出电压高、
脉动小。但在接通电源的瞬间，将产生很大的
充电电流，这种电流称为, 浪涌电流,,同时，
因负载电流太大，电容器放电的速度加快，会
使负载电压变得不够平稳，所以电容滤波电路
只使用于负载电流较小的场合。
二,л 型 RC复式滤波电路
由上述讨论可知，当 RL比较小时，即使滤
波电容容量很大，脉动系数仍比较大。为进一
步减小脉动系数，通常采用如图 7-5所示的 л
型 RC滤波电路。
图 7-5 π 型 RC滤波电路
Tr
u1 u2
C1 RL uoC2
R
滤波电路
л 型滤波电路可看成是一节电容滤波电
路和一节 Γ 型 RC滤波电路的串联。整流输出电
压先经电容 C1，滤除了交流成分后，已经比较
平滑，再经一节 R和组成的分压器，可进一步
降低输出端纹波电压。
整流电路输出的直流电压脉动较大, 一般不
能满足实际需要, 必须用滤波电路滤除交流分
量, 得到平滑的直流电压 。 在小功率直流电源
中, 常用的滤波电路有电容滤波, Г 型滤波和
п 滤波 。
一、电容滤波电路
（ 一 ） 电路组成及工作原理
在整流电路输出端与负载之间并联一只大
容量的电容，如图 7-4a，即可构成最简单的电
容滤波器。其工作原理是利用电容两端的电压
在电路状态改变时不能跃变的特性。
组成及工作原理
uo
ωt
O
O
ωt
iD
t1 t2 t3 t4 t5 t6
ba
C
VD1~VD4Tr
u1 u2
a
b R
L uouC
图 7-4 电容滤波原理及波形图
a,原理图 b,波形图
原理
加了一只电容后，二极管导通时，一方面
给负载 RL供电，一方面对电容 C充电。在忽略
二极管正向压降后，充电时，充电时间常数 τ
充电 =2RDC，其中 RD为二极管的正向导通电阻，其值非常小，充电电压 u
C与上升的正弦电压 u2一致,u
o=uC≈ u2，当 uC充到 u2的最大值时,u2开始下降，且下降速率逐渐加快。当 |u
2|＜ uC时，四个二极管均截止，电容 C经负载 R
L放电，放电时间常数为 τ
放电 =RLC，故放电较慢，直到负半周。
原理
在负半周, 当 |u2|＞ uC时, 另外二个二极管
(VD2,VD4)导通, 再次给电容 C充电, 当 uC充
到 u2的最大值时, u2开始下降, 且下降速率逐
渐加快 。 当 |u2|＜ uC时, 四个二极管再次截止,
电容 C经负载 RL放电, 重复上述过程 。 有电容
滤波后, 负载两端输出电压波形如图 7-4b所示 。
（二）负载上电压的计算
由上述讨论可见，电容放电时间常数为
τ 放电 =RLC，即输出电压的大小和脉动程度与
负载电阻直接相关。若 RL开路，即输出电流为
零，电容 C无放电通路，一直保持最大充电电
压；若 RL很小，放电时间常数很小，输出电压
几乎与没有滤波时一样。
计算公式
因此, 电容滤波电路的输出电压在 0.9U2~范
围内波动, 在工程上一般采用估算公式
（半波）
（桥式、全波）
2)1.1~1( UU O ?
22.1 UU O ?
（三）元件选择
1.电容选择 滤波电容 C的大小取决于放
电回路的时间常数, RLC愈大, 输出电压脉动就
愈小, 通常取 RLC为脉动电压中最低次谐波周期
的倍, 即
（桥式、全波）
（半波 ）
2)5~3( TCR L ?
TCR L )5~3(?
元件选择
2.整流二极管的选择 正向平均电流为
（半波）
（桥式）
OD II ?
OD II 2
1?
（四）电容滤波的特点
电容滤波电路结构简单、输出电压高、
脉动小。但在接通电源的瞬间，将产生很大的
充电电流，这种电流称为, 浪涌电流,,同时，
因负载电流太大，电容器放电的速度加快，会
使负载电压变得不够平稳，所以电容滤波电路
只使用于负载电流较小的场合。
二,л 型 RC复式滤波电路
由上述讨论可知，当 RL比较小时，即使滤
波电容容量很大，脉动系数仍比较大。为进一
步减小脉动系数，通常采用如图 7-5所示的 л
型 RC滤波电路。
图 7-5 π 型 RC滤波电路
Tr
u1 u2
C1 RL uoC2
R
滤波电路
л 型滤波电路可看成是一节电容滤波电
路和一节 Γ 型 RC滤波电路的串联。整流输出电
压先经电容 C1，滤除了交流成分后，已经比较
平滑，再经一节 R和组成的分压器，可进一步
降低输出端纹波电压。
