如何向桥式整流器添加并联电容器来提高性能

出处:维库电子市场网时间:2024-06-26
  通常,电源由电源变压器和常规桥式整流器组成。桥式整流器由四个二极管构成,这些二极管以某种方式相互连接(见图 1)。
  这些元件会产生电气干扰,而使用电容器可以大大减少这种干扰。电压变压器是一种不完美的元件,具有漏电感和寄生电容。当桥式整流器的四个二极管由于存在反向电流而不导通时,“非理想”元件会产生一个高频振荡的谐振电路。简而言之,当二极管从导通状态转换为反向电流状态时,它会短暂地继续导通,然后在反向电流状态下突然停止导通。
  这种现象发生得很快,导致电感和寄生电容发生共振。干扰取决于结点停止反向电流的速度。振荡及其相应的高频信号在整个电路中传播,导致多种类型的干扰。由于干扰的频率较高,它们还能够传播到周围环境中。
  缓解这种不适的有效方法是使用与二极管并联的电容器。它们不会消除振荡,但会显著减弱振荡。这种方法非常规,因为传统方法很少考虑这种替代方案。图 1 顶部显示了旧设计,底部显示了将电容器与每个二极管并联的方案。

 

  图 1:在二极管上并联电容器是一种非常有效的减轻电气噪声的方法
  当使用由四个二极管组成的桥将交流电转换为直流电时,两个二极管在任何给定时间处于导通状态,而另外两个二极管处于阻断状态。在从导通二极管转换为阻断二极管的过程中,不可避免地会产生非线性信号波动。引入低电容电容器可缓解这种信号缺陷并降低振荡产生的噪声。结果是信号明显更加纯净和不间断。错误信号来自二极管和变压器的电感开关。这些电容器的作用是降低二极管产生的 50 Hz 谐波,防止它们达到高频 (HF) 范围,包括 MHz 范围。
  电容器的加入会在传输中引入轻微的时间延迟。通常,10 纳法拉的电容就足够了,尽管几百皮法拉的电容也合适。二极管的行为在制造商之间和不同批次之间表现出差异。因此,另一种方法是定义和测试各种二极管模型。
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