二極體與整流
濾波電容
整流器給你的是脈動的直流——一列在峰與峰之間仍會降到(近)零的隆起。電子電路要的是穩定的位準,不是隆起。濾波電容,也叫儲能電容,是跨接在輸出端的一大桶電荷,用來填補那些空檔。它正是那個本地水塔,在幫浦行程中途時仍讓水龍頭保持出水。
運作方式:每個隆起把電容充到接近峰值電壓。接著當整流波形朝零落下時,二極體停止導通,由電容接手,把儲存的電荷倒進負載。等它略微下垂,下一個隆起就到了並把它補滿。輸出於是成為一個高而近乎平坦的直流位準,上面騎著一個小小的鋸齒波動——那殘留的波動就是漣波。
兩個隆起之間下垂多少,取決於負載與電容:較重的負載(電流較大)或較小的電容會下垂得更多。一個好用的估算是 dV(漣波)約為 I times t / C,其中 t 是隆起之間的間隔。電容愈大,漣波愈小,但開機時的湧浪電流愈大(空電容在瞬間看起來像短路)。這個原始而帶漣波的直流,接著交給穩壓器去變得真正乾淨——濾波是第一步,不是終點。
一顆 1000 uF 電容,在全波電源下供給 0.5 A(50 Hz 市電下空檔約 10 ms,即 100 Hz 的隆起):漣波約為 I times t / C = 0.5 A times 0.01 s / 0.001 F = 5 V。想要 1 V 漣波?改用 5000 uF 電容。
儲能電容:漣波約為 I times t / C;C 愈大,漣波愈小。
電容愈大並非沒有代價。大的儲能電容只在每個峰值時以短而高的電流尖峰充電,這會操勞二極體,並在開機時引來巨大的湧浪電流;而且電容的耐壓額定要高於峰值電壓,不是平均值。
又稱
另見