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（2）二极管承受的最大反向电压和流过二极管的平均电流分别为：【例12-2】在图12-5所示单相桥式整流电路中，已知变压器副边电压有效值U2=20V，负载电阻通领域RL=10Ω。试问：（1）负载电阻RL上的直流电压与直流电流各为多少？（2）电网电压允许波动范围为±10％，二极管的最大整流平均电流IF与最高反向工作电压UR至少应选取多少？解（1）RL上电压平均值和流过RL的电流平均值分别为：（2）二极管的最大整流平均电流IF与最高反向工作电压UR至少应选取多少？三相桥式整流电路滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向，但是脉动较大，含有较大的交流成分，不能适应大多数电子电路及设备的需要。因此，一般在整流后，还需要利用滤波电路将脉冲的直流电压变为平滑的直流电压。滤波电路一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。常用的滤波电路如图12-7所示。图12-7滤波电路的基本形式图(a)为电容滤波，图(b)称为倒L型（复式）滤波，图(c)称为?型（复式）滤波。单相桥式电容滤波电路图12-8桥式整流电容滤波电路设电容器两端初始电压为零，接入交流电源后，当u2为正半周时，u2通过VD1、VD3向电容C充电；u2为负半周时，u2通过VD2、VD4向电容器C充电，充电时间常数为，其中Ro包括变压器次级绕组的直流电阻和二极管VD的正向电阻，称整流电路内阻。Ro一般很小，电容器很快就能充电到交流电压u2的最大值，充电电压的极性如图12-8所示。由于电容器无放电回路，故输出电压（即电容器C两端的电压UC）保持在不变，输出为一个恒定的直流电压。如图12-9(a)中ωt0（即纵坐标左边部分虚线）所示。未接入负载RL（开关S断开）时情况：设变压器次级电压u2从0开始上升（即正半周开始）时接入负载RL，由于电容器C在负载未接入前充满了电，故刚接入负载时u2UC，二极管受反向电压作用截止，电容器C经RL放电，放电时间常数为：因τd一般较大，故电容两端电压UC按指数规律慢慢下降。其输出电压UL=UC，如图12-9(a)的ab段所示。与此同时，交流电压u2按正弦上升。当u2UC时，二极管VD1、VD3受正向电压作用而导通，此时u2经VD1、VD3一方面向RL提供电流，另一方面向C充电，电压UC如图12-9(a)的bc段所示，图中bc段上的阴影部分为整流内阻RO上产生的压降，UC随着u2升高到接近最大值。接入负载RL（开关S闭合）的情况：然后，u2又按正弦规律下降。当u2UC时，二极管受反向电压作用而截止，电容器C又经RL放电，UC波形如图12-9(a)的cd段。电容器C如此周而复始地进行充放电，负载上便得到如图12-9(a)所示的一个近似锯齿波的电压UL=UC，使负载电压的波动大为减小。图12-9桥式整流电容滤波电路的波形电容滤波电路的特点二极管的导通角θπ。在同样负载RL的情况下，滤波电容的容量越大，滤波效果越好，导通角θ将越小,这对二极管的寿命很不利。负载平均电压UL升高，脉动（交流成分）减小，且RLC越大，电容放电速度越慢，则负载电压中的脉动成分越小，负载平均电压越高。为了得到平滑的负载电压，一般取负载直流电压随负载电流增加而减小。UL随IL的变化关系称为输出特性或外特性，如图12-10所示。图12-10桥式整流电容滤波电路的输出特性当电容器C数值较大，RL=∞（即空载）时，。当C=0（即无滤波电容）时，UL=0.9U2。在整流电路的内阻不太大（几欧姆）和放电时间常数满足式时，电容滤波电路的负载电压UL与U2的关系约为： 电容滤波的优点是：电路简单，负载直流电压UL较高，脉动小；它的缺点是：输出特性较差。所以电容滤波适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。【例12-3】在图12-8所示电路中，开关S合上，要求负载电阻RL上的直流电压UL=15V，负载电流IL=100mA。计算：（1）滤波电容C的大小；（2）考虑到电网电压的波动为±10％，滤波电容C的耐压值。解（1）负载电阻滤波电容C的容量为：C=(3～5)(3～5)=200～333μF（2）变压器副边电压有效值为：电容的耐压值为：实际可选取容量为300μF，耐压为25V的电容做本