整流电路知识

首先说明，我仅凭记忆的一点儿知识纸上谈兵，不对之处，请同仁指正。

“为什么整流电路并联电容后电压会升高？”

要透彻地理解这个问题，需要了解如下两方面知识：
1、交流电的波形、最大值、有效值、平均值；
2、充放电回路的时间常数。

先说第一点
我们常说的交流电，是指频率为50赫兹（Hz），波形为正弦波的电压或
电流。他的波形就是我们初中数学课三角函数中正弦函数的波形，可以用
示波器形象地反映出来。

交流电有最大值、有效值、平均值等等概念，我们常常说的220V交流电，
实际上是说的交流电压的有效值。有效值是交流电中最常用的概念，几乎
所有的用电器具所标明的额定电压额定电流都是指有效值。

交流电的有效值是通过与直流电相比较而定义的。
如果在相同时间内，交流电流（不管什么波形)与一已知数值的直流电流
在同一电阻上发热量相同，那么，这一交流电流就与已知的直流电流是等
效的，也就是说它们对外做功的能力是相同的，就把这一已知直流电流的
值定义为这一交流电流的有效值。因为广义上的交流电不光有正弦波，还
有方波、锯齿波以及其他波形，都可以这么定义它们的有效值。

根据测量和计算，正弦波交流电的有效值是最大值的 √2/2 ≈0.707倍，
反过来人们经常使用的一个数值或者概念是“正弦交流电的最大值是有效
值的√2倍”，这在选择电子器件的耐压值时是要经常使用的。
正弦交流电的平均值是最大值的2/π≈0.637倍。这个数值在计算整流电路
输出电压时经常用到。

上面所说的最大值、有效值、平均值之间的数量关系，只在正弦波时才是
正确的，其它波形条件下另有其值，这就是我为什么在他们前面不厌其烦
冠以“正弦交流电”的原因。

第二点，充放电回路的时间常数
小型直流电源一般是将220V交流电压经过一小型变压器降压，再利用二极管
的单向导电特性将交流电转变为脉动直流电，再经过电感电容滤波或者电阻
电容滤波，一般就可以在电视机、收音机使用了，要求高的地方还要经过直
流稳压电路的调整，进一步减少脉动量。

负载很大的直流电源需要用三相交流电进行整流，以提高负载能力并且相对
减少对电网造成的谐波电压、零序电压等等有害影响。大型整流设备如果设
计有缺陷，对电网中其它设备是有潜在威胁的，可导致其它设备出力降低、
电力电容器爆炸等等事故。因为你是学生，故把话题扯远点儿，以开阔眼界。

书归正传，谈充放电回路的时间常数对直流输出电压的影响。

设想有一理想直流电源（内阻为0的直流电源）给电阻电容串联回路充电，多
长时间可以把电容两端的电压充到与电源电压相等呢？这取决于电阻和电容
的大小。阻值越大，电容量越大，需要时间越长。这在物理性质上比较好理
解，电容量大，储存的电能就多，电阻越大，充电电流就越小，当然所需时
间就长。

人们把电阻电容串联回路中电阻与电容的乘积R*C叫做时间常数。充放电时间
长短直接由这个常数决定。
经过计算，充电时间为3倍时间常数时，电容两端电压达到电源电压的95%，
5倍时间常数时，达到电源电压的99%，基本就充满了。
放电是充电的逆过程。

有待说明的是，充放电过程中，电容两端电压的变化曲线不是线性的，而是时
间的指数函数，放电初期电压下降很快，充电初期电压上升较慢。

升高是正常的,对正弦波来说加了滤波电容后,电压会升高到原来的根号2倍.

说的都对，学习了，但还是不知道“为什么整流电路并联电容后电压会升高？”

没看为什么，不过我知道了整流电路并联电容后电压会升高，赞一个！！！