整流滤波电路中，电容是不是越大越好？

　　整流电路是把交流转换为脉动直流的电路，所得到的脉动直流并不是平滑稳定的直流，需要用滤波电容将脉动直流转为纹波较小的平滑直流。典型整流电路和滤波电容如下图所示。

　　滤波电容位于整流桥后级，将脉动直流处理成较为平滑的直流。电容滤波前的波形和电容滤波后的波形如下图所示。

　　滤波原理是通过电容的充放电来实现的，当幅值较高时电容充电同时给负载供电，当幅值较低时电容放电给负载供电。按理说电容越大滤波效果越好，但是在实际应用时却并不是这样。并不是滤波电容越大越好。

　　电容的容值越大体积越大，

　　电容的容值越大价格越贵

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　　交流电经过整流后，只可以得到脉动的直流电，并不是平滑的直流电。利用电容充放电的特性，可以把脉动的直流电滤波为相对较为平滑的直流电。

　　在电源电路的设计中，我们需要用到滤波电容。选择合适的滤波电容才可以设计出纹波更小的电源。电源有线性电源和开关电源，不同种类的电源需要选择不同的滤波电容。

　　线性电源通过工频变压器降压为低压交流电，再经过整流、滤波、稳压得到需要的直流电。由于线性电源的工作频率较低，只有50Hz或者60Hz。电源本身的纹波相对较少，滤波电容的作用主要的用于稳定电源的电压，所以，对滤波电容的要求不高，理论上滤波电容容值越大，就可以得到越为平滑的直流电。当输出的电流瞬间变大时，滤波电容还可以及时补充能量，避免电压被瞬间拉低。所以在线性电源中，我们可以考虑用较大容值的电容。

　　开关电源与线性电容是完全不同的设计方案，开关电源需要先把输入的交流电整流、滤波为高压的直流电，再通过开关电源控制芯片把高压直流电转换为高频、高压的脉动直流电，高频变压器利用电磁感应原理，在次级得到低压的脉动直流电，再经过整流滤波得到需要的低压直流电。

　　在开关电源电路在有两个滤波位置，高压端的滤波和低压端的滤波。

　　在高压端的位置，电源的工作频率还是交流电的频率，只有50Hz或者60Hz，这个位置需要选择高压的滤波电容。

　　在低压端的滤波位置就不一样的，因为经过了高频的开关变换，工作频率一般都是几十KHz，纹波和噪声相对较多，这时候我们需要考虑电容的阻抗和频率特性，滤波电容容量并不是越大越好。因为电源的频率提高后，电容值会急剧下降，所以选择滤波电容的时候我们需要考虑电容的ESR（等效串联阻抗）。需要尽量使用ESR值小的滤波电容。电容需要在工作频率内有较低的等效阻抗才会有良好的滤波效果。

　　选择电容时需要考虑开关电源的工作频率，输出电压，输出电流，电容容值大小可以参考前辈们的计算公式：C>0.289/{f×（U/I）× ACv}，ACv是纹波系数，单位是%。

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　　在整流滤波电路中，整流后的电压波形一般都是单向的脉动直流电压，在这个脉动的直流电压中既有直流成分也有交流成分。这个脉动的电压波形中所出现的波纹就是交流成分的具体表现，那么如何消除这个波纹呢？这时候我们一般要“请出”两位救兵，一位名字称作电容，另一位名字叫作电感。

　　常见的硬件滤波电路的形式有好几种，我们常见的就有电容滤波、π形的RC滤波、π形的LC滤波、L形滤波以及电感滤波，在这些滤波形式的电路中，我们可以看到大部分都有电容参与其中，这足以说明电容在滤波电路中的作用。

　　下面我们根据题目的要求，来谈谈电容在滤波电路中是不是越大越好的问题。为了说明问题，我们用一个半波整流电路为例子。电路如下图所示的那样，在A点的电位是随着交流电压的变化而变化的，当A点的电位大于M点电位时，那么图中的二极管VD是导通的，这时就对滤波电容C进行充电，由于电容两端的电压不能突变，随着时间的推移M点的电位随着充电电容两端的电压升高而升高。直到M点的电位大于A点的电位，就无法满足二极管的导通条件而关断，此时电容C就会通过负载（图中用RL表示）进行放电。随着电容的放电那么M点的电位就降低了，当降低到M点电位又小于A点的电位，那么二极管又开始导通了，电容再次充电，就这样周而复始的进行着充电和放电的过程，就是在这样一个过程中使输出的电压波形得到了很好的改善。

　　从图中可以看到，电容器的容量越大，在负载（RL）上的电压波形越平滑，波纹就会得到有效的抑制。

　　所以说在进行滤波时电容尽量选大些好，但是任何事情都有个极限的，俗话说“物极必反”，就是这个道理，因此我们在设计滤波电路选择滤波电容时，常常用一个经验公式。那就是：C=i/2Uf。在这个经验公式中i是负载的电流、f是交流电源电压频率（我国工频是50赫兹）c就是我们要选择的电容值。

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　　在整流滤波电路中，它由两部分电路构成，分别是整流电路及滤波电路，两者功能是不同的。其中整流电路的功能是对正弦波交流电压进行转换成单向脉动电压，而滤波电路功能是对单向脉动电压进行转换成直流电压。因此，整流滤波电路其实输出的就是直流电压。

　　由此可知，只有两个电路的功能共同发挥才能全面完成所有交流电压的转换过程。倘若这两部分电路对电压的转换功能无法顺利完成，那就会影响电压的转换效率及效果，还会影响其输出的稳定性。因此在整流滤波电路中，电容合理的选用是非常重要的。

　　虽然对滤波电容的选取有经验公式，RC≥（3～5）T/2，根据这个经验公式来看，滤波电容的选取越大越好，但是事实证明这样来选取滤波电容是很不科学的。原因是滤波电容的大小直接影响了整流滤波电路输出的纹波电压。所以滤波电容的选取要根据纹波电压的要求和直流稳压电源设备输出直流电压指标进行具体选取。

　　图中上面的波形图是整流后的波形图，它是把输入的正弦波交流电压转换为单向脉动电压。下面的是输出波形图，相当于整流后的波形和滤波后的波形重叠后的波形图。

　　上面说到的纹波电压指的是滤波电路、稳压电路输出直流电压含有的波动电压。假如在整流滤波电路中的滤波输出电路的纹波电压过大，那么将导致稳压电路输出纹波电压增加，甚至无法稳压。而纹波电压的产生是通过整流输出的单向脉动电压对滤波电容的充放电过程中产生的。如果负载R不变的条件下，那么滤波电容的大小从而决定了纹波电压的高低。

　　综上所述，根据题目说的在整流滤波电路中，电容是不是越大越好，事实证明这样说法是不科学的，原因上述已阐明。所以说，整流滤波电路中的滤波电容选取要根据输出直流电压、负载R大小、纹波电压的要求而进行综合选取。

　　现实应用中并不是电容越大越好，因为电容不是理想的源器件，实际上电容是等效为电感，电阻，电容（理想）的串并联组合，这些等效的参数跟电容的结构材质有着很大的关系，当电容容量越来越大时等放电感参数也随之增大，电路滤波效果就会变差，频率越高滤波效果越差，对高频噪音起不到抑制作用。

　　另外容量越大在通电瞬间的冲击电流也越大，这样加大了前面整流管的电流应力，如果整流管应力不够有就会有烧坏的风险。且大电容体积，成本也大。

　　总之滤波电容的先择是经计算经综合考虑合理跳选确定的。并不是越大越好。