考研模电·零基础讲义 第18讲（上）｜整流与滤波电路：半波/桥式整流、电容滤波及输出电压估算

考研模电·零基础讲义 · 第 18 讲（上）｜整流与滤波电路：半波/桥式整流、电容滤波及输出电压估算 学完这一讲，你能画出"变压器→桥式整流→电容滤波"的电路，说清$0.45V_2$⁠、$0.9V_2$⁠、$1.2V_2$⁠、$1.4V_2$四个数各自在什么条件下成立，并能根据测得的输出电压判断电路哪里坏了（2026 回忆题第 3 题前两问的核心）。预计用时 120 分钟。

本讲地图#

• 直流电源四部分：电源变压器 → 整流 → 滤波 → 稳压。本讲讲前两步半（整流、滤波），稳压放到第 18 讲（中）（下）。
• 整流：半波整流$V_L=0.45V_2$⁠；桥式整流$V_L=0.9V_2$⁠。会画电流路径、会算二极管的平均电流和最大反向电压。
• 电容滤波：空载$\approx1.4V_2$⁠，正常带载（⁠$R_LC\geqslant(3\sim5)\frac{T}{2}$⁠）$\approx1.2V_2$⁠，电容开路就退回$0.9V_2$⁠。纹波$V_r\approx\frac{I_L}{2fC}$⁠。
• 华师怎么考：考纲原文"直流电源：包括整流、滤波电路和稳压电路"。2026 回忆题第 3 题第 (1) 问要求画"变压器→桥式整流（4 个二极管）→电容滤波→LM7812"，第 (2) 问问"输出只有$0.9V_2$是什么故障"——本讲把这两问需要的知识全部讲透，第 18 讲（下）再做整题。
• 教材对应：第 11 章 11.1 节（小功率整流滤波电路）；半波整流见第 3 章例 3.4.2。

前置知识#

• 二极管的单向导电性、理想模型和恒压降模型：见第 03 讲（上）。
• 二极管电路判断通断的方法：见第 03 讲（中）。
• 电容"充电、放电"和时间常数$\tau=RC$⁠：见第 01 讲（上）。
• 正弦交流电的有效值和峰值的关系（峰值 = $\sqrt2\times$有效值）：见第 01 讲（上）。

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一、直流稳压电源长什么样 ⭐⭐⭐#

1.1 大白话#

插座里的电是交流电：220 V、50 Hz，电压一会儿正一会儿负，每秒来回 50 次。可是放大电路、单片机、手机芯片要的是稳定的直流电，比如稳稳的 +12 V。把"插座里来回晃的电"变成"稳稳的直流电"，要走四步：

1. 变压：220 V 太高了，先用变压器降到十几伏。（像把高楼的水压先减一减）
2. 整流：用二极管只让电流朝一个方向走，交流变成"方向不变、大小一鼓一鼓"的脉动直流。（像水管里装单向阀）
3. 滤波：用大电容把"一鼓一鼓"填平。（像在水管后面接一个蓄水池，水来了先存，水少了往外放）
4. 稳压：电网电压会波动 ±10%，负载电流也会变，滤波后的电压还会跟着变；稳压电路负责把它"钉死"在 12 V。

图 1：直流稳压电源的四个环节，以及每一步输出的波形（按真实公式和电路仿真计算）

1.2 本讲用到的符号（第一次见先读一遍）#

记住一个约定：大写字母（⁠$V_L$⁠）= 直流/平均值，小写字母（⁠$v_L$⁠）= 随时间变化的瞬时值。题目问"输出电压是多少"，指的都是平均值$V_L$⁠。

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二、单相半波整流 ⭐⭐#

2.1 大白话#

最省事的整流：在变压器和负载之间串一只二极管。二极管是单向阀：

• $v_2$正半周（上正下负）：二极管正偏导通，电压几乎全加到负载上，$v_L=v_2$⁠；
• $v_2$负半周：二极管反偏截止，电路断开，$v_L=0$⁠。

于是负载上只剩下"正的那半个正弦"，另一半被砍掉了——所以叫半波整流。

2.2 电路与公式#

电路：变压器次级上端 → 二极管 D（阳极接变压器、阴极接负载）→ $R_L$ → 回到变压器次级下端。

负载电压是"半个正弦 + 半个周期的 0"。它的平均值（直流分量）是把一个周期的面积平均：

$$V_L=\frac{1}{2\pi}\int_0^{\pi}\sqrt2V_2\sin\omega t\,\mathrm{d}(\omega t)=\frac{\sqrt2}{\pi}V_2\approx0.45V_2$$

逐行拆解：

• $\int_0^{\pi}\sin\omega t\,\mathrm{d}(\omega t)=2$⁠：半个正弦波下面的面积是 2（乘以峰值$\sqrt2V_2$⁠）；
• 除以$2\pi$⁠：一个完整周期的"宽度"是$2\pi$⁠，另外半个周期是 0 也要算进去平均；
• $\sqrt2/\pi=0.4502$⁠，所以记 $0.45V_2$。

其他参数：

$$I_L=\frac{0.45V_2}{R_L},\qquad I_D=I_L,\qquad V_{RM}=\sqrt2V_2$$

• 只有一只二极管，负载电流全部流过它，所以$I_D=I_L$⁠；
• 负半周二极管截止，整个$v_2$都反向加在它两端，最大就是峰值$\sqrt2V_2$⁠。

2.3 例题 1（半波）#

题：半波整流，$V_2=20\ \text{V}$⁠，$R_L=100\ \Omega$⁠，二极管理想。求$V_L$⁠、$I_L$⁠、$I_D$⁠、$V_{RM}$⁠。

解：

1. $V_L=0.45V_2=0.45\times20\ \text{V}=9\ \text{V}$⁠；
2. $I_L=V_L/R_L=9\ \text{V}/100\ \Omega=90\ \text{mA}$⁠；
3. 只有一只管子，$I_D=I_L=90\ \text{mA}$⁠；
4. $V_{RM}=\sqrt2\times20\ \text{V}\approx28.3\ \text{V}$⁠。

⚠️ 易错点：

1. $0.45$乘的是有效值 $V_2$⁠，不是峰值。如果题目给的是峰值$V_{2m}$⁠，要先除以$\sqrt2$⁠。
2. 半波整流利用率低：只有半个周期在送电，变压器一半时间闲着，输出脉动也大（纹波系数约 1.21），实际电源几乎不用，考试主要用来和桥式整流对比。

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三、单相桥式整流 ⭐⭐⭐#

3.1 大白话#

半波整流把负半周"扔掉"了，太浪费。能不能把负半周翻上来也用上？办法是用 4 只二极管接成一个"桥"：不管变压器哪端是正，桥都会把电流导向负载的同一端。好比一个十字路口装了 4 个单向门，不管车从哪边来，最后都从同一个出口出去。

3.2 电路与工作过程#

图 2：单相桥式整流的电流路径。正半周$D_1$⁠、$D_3$导通，负半周$D_2$⁠、$D_4$导通，红点表示电流方向，流过$R_L$的方向始终从上到下（动画循环播放）

认识这个桥（教材图 11.1.1 的画法）：

• 4 只二极管首尾相接成菱形。$D_1$⁠、$D_2$的阴极接在一起（上顶点，共阴极，标"+"，电流从这里流出到负载）；$D_3$⁠、$D_4$的阳极接在一起（下顶点，共阳极，标"−"，电流从负载回到这里）；左右两个顶点接变压器次级（标"~"）。
• 图中下方导线的小弧表示"跨过去、不相连"。

正半周（a 端正、b 端负）：

电流路径：a → $D_1$ → 上顶点（+）→ $R_L$（从上往下）→ 下顶点（−）→ $D_3$ → b。此时$D_2$⁠、$D_4$承受反压截止。

负半周（b 端正、a 端负）：

电流路径：b → $D_2$ → 上顶点（+）→ $R_L$（还是从上往下！）→ 下顶点（−）→ $D_4$ → a。此时$D_1$⁠、$D_3$截止。

结论：两只两只轮流导通，负载电流方向始终不变，负载上得到的是$|v_2|$——两个"鼓包"连在一起的全波脉动电压。

判断某只二极管通不通，只要看它的阳极电位是否高于阴极电位（第 03 讲（中）的方法）。比如正半周 a 点电位最高，从 a 出发只能"顺着"二极管箭头走$D_1$（⁠$D_4$的箭头是指向 a 的，逆着走不通）。

3.3 输出电压和电流#

负载电压$v_L=|v_2|$⁠，每半个周期重复一次，所以只要在半个周期里求平均：

$$V_L=\frac{1}{\pi}\int_0^{\pi}\sqrt2V_2\sin\omega t\,\mathrm{d}(\omega t)=\frac{2\sqrt2}{\pi}V_2\approx0.9V_2$$

正好是半波的 2 倍——因为两个半周都用上了。

$$I_L=\frac{0.9V_2}{R_L},\qquad I_D=\frac12I_L=\frac{0.45V_2}{R_L},\qquad V_{RM}=\sqrt2V_2$$

逐行拆解：

• $I_D=\frac12I_L$⁠：每只二极管只在半个周期导通，负载电流由"两组"轮流承担，每只管子分到一半的平均电流；
• $V_{RM}=\sqrt2V_2$⁠：正半周$D_1$⁠、$D_3$导通（看成导线），$D_2$⁠、$D_4$就直接被并在变压器次级两端，承受的反向电压最大就是$v_2$的峰值。

纹波：用傅里叶级数分解（教材式 11.1.1），$v_L$里除了直流$0.9V_2$⁠，还有$2\omega$（100 Hz）、$4\omega$⁠……的交流成分，统称纹波。最大的是 100 Hz 分量，幅值$\frac{4\sqrt2}{3\pi}V_2\approx0.6V_2$⁠。纹波系数$K_\gamma=\sqrt{(1/0.9)^2-1}\approx0.483$——交流成分接近直流的一半，所以一定还要滤波。

3.4 例题 2（桥式，与例题 1 对比）#

题：把例题 1 换成桥式整流，其他不变（⁠$V_2=20\ \text{V}$⁠，$R_L=100\ \Omega$⁠）。求$V_L$⁠、$I_L$⁠、$I_D$⁠、$V_{RM}$⁠，并与半波比较。

解：

1. $V_L=0.9V_2=0.9\times20\ \text{V}=18\ \text{V}$⁠；
2. $I_L=18\ \text{V}/100\ \Omega=180\ \text{mA}$⁠；
3. $I_D=\frac12I_L=90\ \text{mA}$⁠；
4. $V_{RM}=\sqrt2\times20\ \text{V}\approx28.3\ \text{V}$⁠。

可以看出：桥式的输出电压翻倍，每只管子的平均电流和反压却没有增加，纹波频率也高一倍（更容易滤）。这就是桥式整流最常用的原因。市面上还有把 4 只管子封装在一起的"整流桥堆"。

⚠️ 易错点：

1. 桥式整流每半周有 2 只二极管串联导通，考虑管压降时要减$2V_D$（硅管约$2\times0.7=1.4\ \text{V}$⁠），半波只减 1 个。
2. 画桥时最常见的错误是某只二极管画反。检验方法：4 只管子的箭头，必须两只指向"+"端（共阴极）、两只背离"−"端（共阳极）；左右两个交流端各连一只"指出去"的和一只"指进来"的。
3. 题目问"二极管电流"一般指每只管子的平均电流 $I_D$⁠，桥式是$I_L/2$⁠，不要写成$I_L$⁠。

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四、电容滤波 ⭐⭐⭐#

4.1 大白话：蓄水池#

桥式整流后的电压一鼓一鼓的。在负载两端并联一个大电容（几百到几千微法的电解电容）：

• 电压往上冲的时候，二极管导通，给电容充电——蓄水池进水；
• 电压往下落的时候，二极管反偏截止，电容对负载放电——蓄水池往外放水。

只要池子够大、放得够慢，输出就从"一鼓一鼓"变成"略有起伏的一条线"。起伏的那一点点就是纹波。

4.2 空载：$\sqrt2V_2\approx1.4V_2$#

先想最简单的情况：不接负载（⁠$R_L=\infty$⁠）。电容经二极管充电，很快充到$v_2$的峰值$\sqrt2V_2$⁠。之后$v_2$下降，二极管反偏截止，可电容没有放电回路，电压就一直保持在峰值：

$$V_{L0}=\sqrt2V_2\approx1.4V_2\qquad(R_L=\infty)$$

这是电容滤波能得到的最高输出电压。

4.3 接上负载：电容一边放电一边补充#

图 3：同一个$v_2$经过半波整流、桥式整流、桥式整流加电容滤波后的输出波形（数值计算），绿虚线为平均值；最下面一行橙色是二极管电流，红线扫描（动画循环播放）

看图 3 最下面一行：

1. 二极管导通时，$v_2$给负载供电，同时把电容充到接近峰值；
2. 过了峰值，$|v_2|$掉得比电容电压快，二极管反偏截止；电容通过$R_L$放电，电压按指数规律慢慢下降，放电时间常数$\tau_d=R_LC$⁠；
3. 等到下一个半周$|v_2|$又涨到比电容电压高，二极管再导通，给电容"补水"。

于是：

• 输出平均值高于 $0.9V_2$⁠、低于 $1.4V_2$⁠；
• $R_LC$越大，放电越慢，输出越平、平均值越接近$1.4V_2$⁠；
• 二极管只在峰值附近很短时间导通（导电角$\theta<\pi$⁠），电流是又窄又高的脉冲（图中橙色）。

4.4 工程估算：$V_L\approx1.2V_2$的条件#

教材给出：当放电时间常数满足

$$\tau_d=R_LC\geqslant(3\sim5)\frac{T}{2}$$

且整流电路内阻不太大（几欧）时，

$$V_L=(1.1\sim1.2)V_2,\qquad\text{常取 }V_L\approx1.2V_2$$

逐行拆解：

• $T$是电网周期 20 ms，$T/2=10\ \text{ms}$是桥式整流两次充电之间的间隔（电容放电的时间）；
• "$R_LC\geqslant(3\sim5)\times10\ \text{ms}$"的意思是：放电时间常数要比放电时间长好几倍，电容只放掉一小部分电；
• $1.1\sim1.2$这个系数已经把变压器绕组电阻、二极管压降这些"损耗"算进去了，所以比理想值略低。

我用电路仿真核对过（⁠$V_2=15\ \text{V}$⁠、电容 1000 μF、等效内阻 2 Ω）：$R_LC$在$(3\sim5)T/2$时，$V_L$正好落在$1.12V_2\sim1.20V_2$⁠；负载越重（电流越大）输出越低。这条"输出随负载电流下降"的曲线叫外特性：

图 4：桥式整流电容滤波的外特性（仿真计算）。空载为$1.4V_2$⁠，负载变重时逐渐下降；绿色一段对应$R_LC=(3\sim5)T/2$⁠，约$1.1\sim1.2V_2$⁠；无电容时约$0.9V_2$⁠，几乎不随负载变

所以电容滤波的缺点是外特性差（带载能力弱）：负载电流一变，输出就跟着变。这正是后面还要接稳压电路的原因之一。

4.5 纹波电压的估算#

纹波电压$V_r$（峰峰值）就是电容在一次放电中掉下去的电压。桥式整流时电容大约放电$T/2$⁠，放电电流约等于$I_L$⁠，由$\Delta V=\frac{I\Delta t}{C}$⁠：

$$V_r\approx\frac{I_L\cdot\frac{T}{2}}{C}=\frac{I_L}{2fC}$$

• 想纹波小：$C$越大越好、频率越高越好（开关电源用几十千赫兹，所以电容可以很小）；
• 半波整流放电时间约为$T$⁠，纹波约$\frac{I_L}{fC}$⁠，是桥式的 2 倍；
• 这个公式假设"整整放电半个周期"，实际放电时间略短，所以算出来略偏大（仿真约大 10%），用来设计是偏安全的。

4.6 元件怎么选#

4.7 例题 3（设计题）#

题：用桥式整流、电容滤波得到$V_L=24\ \text{V}$⁠、$I_L=100\ \text{mA}$的直流电，电网 50 Hz。求变压器次级电压有效值$V_2$⁠，并选择二极管和滤波电容。

解：

1. 求$V_2$：取$V_L=1.2V_2$⁠，$V_2=\dfrac{24\ \text{V}}{1.2}=20\ \text{V}$⁠。
2. 负载电阻：$R_L=\dfrac{V_L}{I_L}=\dfrac{24\ \text{V}}{0.1\ \text{A}}=240\ \Omega$⁠。
3. 二极管：平均电流按$(2\sim3)I_L=200\sim300\ \text{mA}$选；最大反压$V_{RM}=\sqrt2\times20\ \text{V}\approx28.3\ \text{V}$⁠，耐压选$V_{BR}\geqslant2V_2=40\ \text{V}$⁠。可选 1 A、50 V 以上的整流管或整流桥。
4. 电容容量：取$R_LC=5\times\dfrac{T}{2}=5\times10\ \text{ms}=50\ \text{ms}$⁠，$C=\dfrac{0.05\ \text{s}}{240\ \Omega}\approx208\ \mu\text{F}$⁠，取标称值 220 μF。
5. 电容耐压：$1.1\times\sqrt2\times20\ \text{V}\approx31.1\ \text{V}$⁠，选 220 μF / 50 V 电解电容。
6. 顺便估一下纹波：$V_r\approx\dfrac{0.1\ \text{A}}{2\times50\ \text{Hz}\times220\ \mu\text{F}}\approx4.5\ \text{V}$⁠。

第 6 步告诉你：按"$(3\sim5)T/2$"选出来的电容，纹波其实有好几伏，对 24 V 来说并不小。所以电容滤波只能"粗滤"，要真正稳定，后面必须接稳压电路，而且稳压器的输入要比输出高出足够多，才能"吃掉"这几伏的纹波——这正是第 18 讲（下）"为什么 LM78xx 要求 2~3 V 压差"的伏笔。

⚠️ 易错点：

1. $1.2V_2$是"有电容、有负载、$R_LC$足够大"三个条件同时满足时的估算值，不是任何时候都能用。
2. 求$C$时$T$要换算成秒：$T=1/50\ \text{Hz}=0.02\ \text{s}$⁠，$T/2=0.01\ \text{s}$⁠。
3. 电解电容有正负极，"+"接整流桥的共阴极（+）端；反接会发热甚至炸裂。

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五、四个系数一张表 + 故障诊断 ⭐⭐⭐（真题第 3(2) 问）#

5.1 四个系数各自的条件#

这是本讲最该背下来的一张表。每个数都要能说出"在什么条件下"：

记忆口诀："半四五，全九，电容一点二，空载一点四"。

5.2 用测得的电压反推故障#

正常工作的"桥式 + 电容"电源，输出应约$1.2V_2$⁠。如果万用表测得的数不对，可以对照下表找原因：

为什么"一只二极管开路"时直流读数变化不大？ 例如$D_1$开路，正半周的路断了，只剩负半周给电容充电，相当于"半波 + 电容"。只要电容够大，电容仍能维持在接近峰值的水平，只是放电时间从$T/2$变成$T$⁠，纹波大约翻倍。我仿真过$V_2=15\ \text{V}$⁠、$R_L=150\ \Omega$⁠、$C=1000\ \mu\text{F}$的情况：正常时平均约$1.22V_2$⁠、纹波峰峰值约 0.9 V；$D_1$开路后平均约$1.20V_2$⁠、纹波约 2.0 V。所以这个故障主要从纹波看出来，而不是从平均值。

为什么"一只二极管短路"很危险？ 以$D_1$短路为例：它变成一根导线，把 a 端和"+"端直接连在一起。到了负半周（b 正 a 负），$D_2$正偏导通，b 端经$D_2$到"+"端，再经短路的$D_1$回到 a 端——变压器次级 a、b 两端被直接接通，电流不经过负载，大得惊人，会烧坏$D_2$和变压器（或熔断保险丝）。（教材复习思考题 11.1.2 就是问这几种故障。）

5.3 答题模板（"输出只有$0.9V_2$"类题）#

答：正常的桥式整流电容滤波电路，在$R_LC\geqslant(3\sim5)\frac{T}{2}$时输出$V_L\approx1.2V_2$⁠；而没有滤波电容时，桥式整流输出的平均值为$\frac{2\sqrt2}{\pi}V_2\approx0.9V_2$⁠。现在输出只有$0.9V_2$⁠，说明整流部分正常（4 只二极管都在工作，否则会降为$0.45V_2$或损坏），而滤波电容没有起作用——电容开路（虚焊、断线）或失效（容量严重下降、干涸）。

这个模板的三个得分点：① 写出正常值$1.2V_2$及条件；② 写出$0.9V_2$对应"桥式整流无电容"；③ 结论"滤波电容开路/失效"，顺手排除二极管故障。

5.4 例题 4（故障判断）#

题：桥式整流电容滤波电路，$V_2=20\ \text{V}$⁠，正常负载。分别测得输出为 (1) 24 V；(2) 18 V；(3) 28.3 V；(4) 9 V。判断各是什么情况。

解：先把各读数除以$V_2=20\ \text{V}$得到系数：

1. $24/20=1.2$ → 正常；
2. $18/20=0.9$ → 桥式整流、无电容效果 → 滤波电容开路；
3. $28.3/20\approx1.41=\sqrt2$ → 负载开路；
4. $9/20=0.45$ → 半波且无电容 → 一只二极管开路，并且滤波电容也开路。

⚠️ 易错点：

1. 不要把"$0.9V_2$"答成"二极管坏了"——二极管开路会让桥式变半波，没电容时是$0.45V_2$⁠，不是$0.9V_2$⁠。
2. 题目给的是"有效值$V_2$"还是"峰值"要看清；用峰值做分母会得到完全不同的系数。

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六、其他滤波电路 ⭐（了解即可）#

• 电感滤波：在整流输出与负载之间串一个电感 $L$⁠。电感"不愿意电流变"，把脉动电流拉平；整流管导电角增大到$\theta=\pi$⁠，没有大的峰值电流，外特性较平。输出平均值约$0.9V_2$（满足$\omega L\gg R_L$时）。缺点是铁心笨重，多用于低电压、大电流场合。
• 复式滤波：电感后面再加电容（倒 L 形），或前后各一个电容（π 形），滤得更干净。电容在最前面的叫"电容输入式"，小功率电源常用；电感在前面的叫"电感输入式"，大功率常用。
• 倍压整流：用多只二极管和电容"叠加"充电，空载时能得到$2\sqrt2V_2$甚至更高的电压，只适合高电压、小电流（几毫安以下）的场合。

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速记卡#

• 纹波估算：桥式$V_r\approx\dfrac{I_L}{2fC}$⁠，半波$\approx\dfrac{I_L}{fC}$⁠。
• 桥式每半周两只管子导通：正半周$D_1D_3$⁠，负半周$D_2D_4$⁠；负载电流方向不变。
• 故障速查：$0.9V_2$ = 电容开路；$1.4V_2$ = 负载开路；$0.45V_2$ = 一管开路且无电容；一管开路有电容 = 纹波加倍；一管短路/接反 = 烧管烧变压器。

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自测练习#

1. 已知$V_2=10\ \text{V}$⁠，分别求：半波整流无电容、桥式整流无电容、桥式整流加电容（正常负载）、桥式整流加电容但负载开路时的输出电压。

答案与提示

4.5 V、9 V、约 12 V、约 14.1 V。分别对应$0.45V_2$⁠、$0.9V_2$⁠、$1.2V_2$⁠、$\sqrt2V_2$⁠。

2. 桥式整流（无电容）中$V_2=20\ \text{V}$⁠，$R_L=100\ \Omega$⁠，问每只二极管的平均电流和最大反向电压各是多少？如果换成半波整流呢？

答案与提示

桥式：$I_L=0.9\times20/100=0.18\ \text{A}$⁠，$I_D=I_L/2=90\ \text{mA}$⁠，$V_{RM}=\sqrt2\times20\approx28.3\ \text{V}$⁠。 半波：$I_L=0.45\times20/100=90\ \text{mA}$⁠，$I_D=I_L=90\ \text{mA}$⁠，$V_{RM}\approx28.3\ \text{V}$⁠。

3. 桥式整流电容滤波，负载电流$I_L=0.5\ \text{A}$⁠，电网 50 Hz。若要求纹波峰峰值不超过 1 V，电容至少要多大？

答案与提示

$C\geqslant\dfrac{I_L}{2fV_r}=\dfrac{0.5}{2\times50\times1}\ \text{F}=5000\ \mu\text{F}$⁠。可见大电流时要用几千微法的电容。

4.（华师真题风格）某桥式整流电容滤波电路正常工作时输出 18 V。(1) 估算$V_2$⁠；(2) 某天测得输出为 13.5 V，最可能是什么故障？(3) 若测得 21.2 V 呢？

答案与提示

(1) $V_2=18/1.2=15\ \text{V}$⁠。 (2) $13.5/15=0.9$⁠，即$0.9V_2$⁠：桥式整流正常、滤波电容开路或失效。 (3) $21.2/15\approx1.41=\sqrt2$⁠：负载开路。

5. 桥式整流电容滤波，$R_L=500\ \Omega$⁠，电网 50 Hz，按$R_LC=4\times\frac{T}{2}$选电容，$C$为多少？

答案与提示

$R_LC=4\times0.01\ \text{s}=0.04\ \text{s}$⁠，$C=0.04/500\ \text{F}=80\ \mu\text{F}$⁠，取标称 100 μF。

6. 判断对错：(1) 电容滤波电路中，负载电阻越小，输出电压越高；(2) 桥式整流电路中某只二极管开路后，输出电压一定变为$0.45V_2$⁠；(3) 电容滤波后二极管导通时间变短，但电流峰值变大。

答案与提示

(1) 错：$R_L$越小，放电越快，输出越低（外特性下降）。 (2) 错：只有在没有电容时才是$0.45V_2$⁠；有电容时平均值降得不多，主要是纹波加倍。 (3) 对：导电角$\theta<\pi$⁠，充电集中在峰值附近，电流是窄而高的脉冲，所以选管要按$(2\sim3)I_L$留余量。

7.（略提高）桥式整流电路中若$D_2$接反，会发生什么？

答案与提示

$D_2$接反后它的阳极接"+"端、阴极接 b。正半周 a 正 b 负：电流 a → $D_1$ → "+"端 → 接反的$D_2$（此时顺向）→ b，没有经过负载，变压器次级被$D_1$和$D_2$直接短路，电流极大，会烧坏二极管和变压器（或熔断保险丝）。

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下一讲预告#

滤波后的电压还会随电网和负载晃动，第 18 讲（中）用稳压管和"调整管 + 误差放大 + 取样 + 基准"的串联反馈式电路，把它稳住——这也是 LM78xx 内部的原理。

👉 点击进入下一讲：第18讲（中）｜稳压电路：稳压管稳压、串联反馈式稳压电路