整流平滑回路

Question

こんばんは。しつもんです。
コンデンサによって、整流波形が平滑されるときいたのですが、なぜですか？

soramist · Accepted Answer

適当な説明図がないかとweb検索したのですが、この程度のものしか見つかりませんでした。
十分な説明図でないので、補足しながら説明します。
http://www.picfun.com/partpwr.html

整流回路には、「半波整流回路」と「全波整流回路」がありますが、ここでは「半波整流回路」について説明します。
「整流平滑回路（1）半波整流回路」を見てください。

実際には、C1と並列に負荷（負荷抵抗）がつながります。
これを[R]とします。
もし、C1がなければ、ダイオードを出たところの電圧波形は、この図の「整流直後の波形」のように、交流波形の半分がそのまま現われます。（下の黒い横線が0V)
これを「脈流」といいます。
脈流は直流の一種ですが、時間軸に対して、凸凹を持っているところが「完全な直流」と異なります。

ここでC(C1)を入れたら、どうなるでしょうか？

「平滑後の直流波形」を見てください。
電圧が上昇するにしたがって、電流がコンデンサに流れ、充電されていきます。
（図の赤線）
電圧が最高になった後は、C1から負荷Rに向かって電流が流れるので。C1の電圧は少しずつ下がっていきます。
次のサイクルがくると、また電圧は上昇し始めます。

図ののこぎりのようになっている波形（赤線）の谷底から頂上までの高さを「リプル(ripple)」といいます。
この図では、約半分まで落ち込んでいますから、リプルは約「50%」です。
（もし、電圧の頂上が10Vであれば、「リプルは5V」といってもよい）

では、この赤線の降下をなるべく抑える（リプルを小さくする）には、どうしたらよいでしょうか？

このこう配は、
　V=Vo x e-(t/RC)
で表されます。ただし、
　　V=頂上からt秒後の電圧
　　Vo=頂上の電圧
　　e=自然対数
　　t=頂上からの経過時間（秒）
　　R=負荷抵抗（Ω）
　　C=コンデンサの容量　（F)ファラッド

この式からわかるように、
1.Cが大きければ、（Cから負荷へどんどん電流が供給されるので）電圧はあまり下がらない。
2.Rが大きければCからの放電が少なくてすむので、電圧はあまり下がらない。
3.tが小さいうちに次の充電が始まれば、電圧はあまり下がらない。
（半波よりも全波、50Hzよりも60Hz）

ことになります。

コンデンサの役割がご理解いただけたでしょうか？
（コンデンサの容量は、負荷抵抗との兼ね合いで決める。全波の場合は半波より小さい容量でよい・・・etc）

不明な点があれば遠慮なく質問してください。

なお、もっと勉強したいなら下記を参考にしてください。

リプルフィルタの設計
http://home.highway.ne.jp/teddy/tubes/tips/b390.htm

参考URL：http://www.picfun.com/partpwr.html

eqw-102 · Answer

RC平滑回路の他に、LC平滑回路もあるよ。＾＾

部品１個１個の特性を良く理解してからこっちに進まないと、実際は分かっていない事になるので、
RC半波整流の流れを完全に理解しようね。

がんばってね。＾＾

参考URL：http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/coil.htm

eqw-102 · Answer

荷電した後に電流が送れて流せるから。
でも、これだけでは良好な平滑にはなんないよ。＾＾

matchaman · Answer

なぜだと思いますか？レポートとは書いてませんが、どこから見てもレポートです。ならば自分の考えも合わせて書いて下さい。

整流平滑回路

適当な説明図がないかとweb検索したのですが、この程度のものしか見つかりませんでした。

RC平滑回路の他に、LC平滑回路もあるよ。

荷電した後に電流が送れて流せるから。

なぜだと思いますか？レポートとは書いてませんが、どこから見てもレポートです。

この回答への補足

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