负载rl未接入(开关s断开)时的情况:设电容器两端初始电压为零,接入交流电源后,当v2为正半周时,v2通过d1、d3向电容器c充电;v2为负半周时,经d2、d4向电容器c充电,充电时间常数为
其中rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管d的正向电阻。由于rint一般很小,电容器很快就充电到交流电压v2的最大值,极性如图1所示。由于电容器无放电回路,故输出电压(即电容器c两端的电压vc)保持在,输出为一个恒定的直流,如图2中wt<0(即纵坐标左边)部分所示。
图2接入负载rl(开关s合上)的情况:设变压器副边电压v2从0开始上升(即正半周开始)时接入负载rl,由于电容器在负载未接入前充了电,故刚接入负载时v2<vc,二极管受反向电压作用而截止,电容器c经rl放电,放电的时间常数为
因τd一般较大,故电容两端的电压vc按指数规律慢慢下降,其输出电压vl=vc,如图2的ab段所示。与此同时,交流电压v2按正弦规律上升。当v2>vc时,二极管d1、d3受正向电压作用而导通,此时v2经二极管d1、d3一方面向负载rl提供电流,另一方面向电容器c充电(接入负载时的充电时间常数tc=(rl||rint)c≈rintc很小),vc将如图2中的bc段,图中bc段上的阴影部分为电路中的电流在整流电路内阻rint上产生的压降。vc随着交流电压v2升高到接近最大值。然后,v2又按正弦 规律下降。当v2<vc时,二极管受反向电压作用而截止,电容器c又经rl放电,vc波形如图2中的cd段。电容器c如此周而复始地进行充放电,负载上便得到如图2所示的一个近似锯齿波的电压vl=vc,使负载电压的波动大为减小。