什麼是平滑電容

並聯在整流電路等的輸出端,用來減小電壓漣波、使其接近直流的電容。電壓高時充電,電壓低時對負載供應電流。商用頻率的整流電路使用大容量的鋁質電解電容,切換式電源的輸出端則也使用陶瓷電容等。全波整流時,漣波的大小(峰對峰)大約可以用 負載電流 ÷(2 × 電源頻率 × 電容值)來估算。

日文名稱: 平滑コンデンサ

「平滑電容」出現在1領域的4道練習題中(電力電子電路等)。

這個名詞所屬的領域: 電力電子電路

練習平滑電容的題目

將有效值100 V的正弦波交流以理想二極體的橋式電路全波整流。沒有平滑電容時,最接近輸出電壓平均值的是下列何者?

  1. A約90 V
  2. B100 V
  3. C約141 V
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正確答案:A. 約90 V

正弦波的最大值為 Vm = √2 × 100 ≈ 141 V。全波整流後波形的平均值為 (2/π) × Vm = (2√2/π) × V ≈ 0.90 × 100 ≈ 90 V。100 V是全波整流後波形的有效值,與輸入的有效值相同。若為半波整流,負半週被去除,因此平均值為其一半,約45 V。

假設在漣波的一個週期內,負載電流全部由電容供應來估算。將50 Hz的交流全波整流,以10,000 µF的平滑電容平滑,並對負載流過固定的2 A電流時,輸出電壓的漣波(峰對峰)大約是下列何者?

  1. A約1 V
  2. B約2 V
  3. C約4 V
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正確答案:B. 約2 V

全波整流時,漣波的週期為電源的半週期 1/(2 × 50 Hz) = 10 ms。若電容在這段期間供應2 A,放出的電荷為 2 A × 10 ms = 20 mC,電壓的下降為 ΔV ≈ I/(2fC) = 20 mC ÷ 10,000 µF = 2 V。實際上下一次充電會在波峰稍前就開始,因此漣波比這個估算略小。半波整流時漣波的週期為20 ms,在相同條件下約為4 V。

解析中的「平滑電容」

出現「平滑電容」的題目(4題)

  1. 將有效值100 V的正弦波交流以理想二極體的橋式電路全波整流。沒有平滑電容時,最接近輸出電壓平均值的是下列何者?
  2. 假設在漣波的一個週期內,負載電流全部由電容供應來估算。將50 Hz的交流全波整流,以10,000 µF的平滑電容平滑,並對負載流過固定的2 A電流時,輸出電壓的漣波(峰對峰)大約是下列何者?
  3. 關於以6個二極體組成的橋式電路整流三相交流的三相全波整流電路,其輸出特徵的說明,正確的是下列何者?
  4. 將以逆變器驅動的感應電動機降低頻率而急速減速時,可能發生的現象與其對策的組合,正確的是下列何者?

出現這個名詞的比較

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