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如何向橋式整流器添加并聯(lián)電容器來提高性能

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-06-26 17:02:04 | 978 次閱讀

  通常,電源由電源變壓器和常規(guī)橋式整流器組成。橋式整流器由四個二極管構成,這些二極管以某種方式相互連接(見圖 1)。
  這些元件會產(chǎn)生電氣干擾,而使用電容器可以大大減少這種干擾。電壓變壓器是一種不完美的元件,具有漏電感和寄生電容。當橋式整流器的四個二極管由于存在反向電流而不導通時,“非理想”元件會產(chǎn)生一個高頻振蕩的諧振電路。簡而言之,當二極管從導通狀態(tài)轉換為反向電流狀態(tài)時,它會短暫地繼續(xù)導通,然后在反向電流狀態(tài)下突然停止導通。
  這種現(xiàn)象發(fā)生得很快,導致電感和寄生電容發(fā)生共振。干擾取決于結點停止反向電流的速度。振蕩及其相應的高頻信號在整個電路中傳播,導致多種類型的干擾。由于干擾的頻率較高,它們還能夠傳播到周圍環(huán)境中。
  緩解這種不適的有效方法是使用與二極管并聯(lián)的電容器。它們不會消除振蕩,但會顯著減弱振蕩。這種方法非常規(guī),因為傳統(tǒng)方法很少考慮這種替代方案。圖 1 頂部顯示了舊設計,底部顯示了將電容器與每個二極管并聯(lián)的方案。

 

  圖 1:在二極管上并聯(lián)電容器是一種非常有效的減輕電氣噪聲的方法
  當使用由四個二極管組成的橋將交流電轉換為直流電時,兩個二極管在任何給定時間處于導通狀態(tài),而另外兩個二極管處于阻斷狀態(tài)。在從導通二極管轉換為阻斷二極管的過程中,不可避免地會產(chǎn)生非線性信號波動。引入低電容電容器可緩解這種信號缺陷并降低振蕩產(chǎn)生的噪聲。結果是信號明顯更加純凈和不間斷。錯誤信號來自二極管和變壓器的電感開關。這些電容器的作用是降低二極管產(chǎn)生的 50 Hz 諧波,防止它們達到高頻 (HF) 范圍,包括 MHz 范圍。
  電容器的加入會在傳輸中引入輕微的時間延遲。通常,10 納法拉的電容就足夠了,盡管幾百皮法拉的電容也合適。二極管的行為在制造商之間和不同批次之間表現(xiàn)出差異。因此,另一種方法是定義和測試各種二極管模型。
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