单相桥式整流器滤波电路是直流电源系统中常见的经典电路。本文重点分析电容滤波电路的工作过程。

　　图1电容充放电电路

　　在打开本文的内容之前，让我们看一下经典的电容测试。

　　电容充放电测试

　　在图1的电路中，直流电压源V1 = 12V，电阻R2 =1kΩ，开关S1，电容C1 =1μF，电阻R1 =1kΩ，

　　开关S1可以左右切换电路。

　　图2电容图。

　　毫无疑问，当S1闭合左侧的电路时，电压源V1对C1充电，直到C1两端的电压达到某个值，然后停止充电。

　　电容两端的电压+电阻两端的电压R2=电源V1电压12V。

　　在仿真电路中，您可以看到以下内容：

　　图3充电期间电容两端的电压变化曲线

　　图3中的红色曲线是电容两端的电压变化，水平轴是时间轴，垂直轴是电压值。

　　电容器的充电曲线以指数形式上升，并在约3ms后达到约3.87V的最大值。

　　图3电容放电过程图

　　如果此时将开关向右转，则电容器会将其所有“本体”电荷导向电阻器R1。如图3所示，这种流动过程称为放电。

　　执行定量分析。

　　“在分析过程中，使用了基尔霍夫定律和齐次微分方程的解。这些是在电路和高级数学中引入的。”

　　图4 RC零输入响应

　　推导的过程可以忽略，重要的是结论。参见图4。

　　电阻两端的电压UR(t)和iR(t)随时间呈指数变化。同时，由于指数函数的性质，当时间为0时，该函数取最大值V1和V1 / R。

　　当时间达到无穷远时，电压和电流值变为零。

　　令τ= RC

　　指数函数的变化率与τ有关。τ的值越大，函数的变化越平滑，放电速度越慢。τ的值越小，功能变化越快，放电速度越快。

　　图5各种τ的指数曲线

　　从图5中，您可以看到指数函数和τ值之间的关系。

　　当τ= 1ms时，它是图5中的绿色曲线。

　　当τ= 2ms时，它是图5中的红色曲线。

　　当τ= 10ms时，它是图5中的黑色曲线。

　　通常，当时间为3到5τ时，电压和电流值基本上为0，这时放电被视为完成。

　　您可以使用示波器查看实际波形。

　　图6电容器放电曲线

　　波形呈指数下降。您可以看到电压在419ms处开始下降，并在423ms处趋于稳定。

　　总结：

　　电容器两端的电压不能突然变化。这样可以稳定并联电路的电压。

　　如果您的电压不如我的电容器高，我会给您充电，直到与我的电容器相同为止。

　　如果你的电压高于我的电压，那就给我充电，直到我的电压与你的电压相同。

　　流经电容器的电流与电容器两端的电压变化率成比例(Ic = CdUc / dt)。

　　电压变化越快，电流越大。