1 LC滤波简介

LC滤波器一般由滤波电抗器、电容器和电阻器组成，与谐波源并联。除了滤波，它还考虑了无功补偿的需要.

1.1工作原理

LC滤波器又称无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。LC顾名思义，滤波器之所以被称为无源滤波器，是因为该装置不需要额外的电源。LC滤波器一般由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除滤波外，还兼顾无功补偿的需要； LC滤波器按功能分为LC低通滤波器，LC带通滤波器，高通滤波器，LC全通滤波器，LC带阻滤波器； 分为单调谐滤波器、双调谐滤波器和三调谐滤波器。 LC滤波器的设计过程主要考虑其谐振频率、电容器耐压、电抗器耐流。 在电子线路中，电感线圈通过电感的感抗公式对交流有限流XL=2πfL 电感L越大，频率F越高，感抗越大。因此，电感线圈具有低频、阻高频的功能，这是电感滤波的原理 下面是LC滤波电路实例 电感在电路中最常见的作用是与电容器一起组成LC滤波电路。众所周知，电容具有阻直流、通交流的能力，而电感具有阻直流、阻交流、低频、阻高频的功能。如果直流电伴有许多干扰信号，则通过LC滤波电路（如图所示），大多数交流干扰信号将被电感阻止吸收成磁性和热能，其余大部分将被电容器旁路到地面，抑制干扰信号的作用，并在输出端获得相对纯直流电流。 电路板电源部分的电感一般由涂有各种颜色的圆形磁芯的非常厚的漆包线环绕。附近通常有几个高滤波铝电解电容器，它们由上述组成 LC滤波电路。另外，线路板还大量采用“蛇行线＋贴片钽电容”来组成LC由于蛇行线在电路板上来回折叠，也可视为小电感。 滤波电路的原理实际上是L、c组合利用组件的基本特性。因为电容器的容抗xc=2nfc随着信号频率的增加，电感器的感应阻力会变小xl=2f随着信号频率的增加，如果电容器、电感串联、并联或混合应用，其组合阻抗也会随着信号频率的不同而变化，这表明不同的滤波器电路会显示一个小或大的电抗，使频率信号顺利通过或阻碍其通过，从而选择某个频率信号，过滤某个频率信号。 以图9—3（a）对于所示的滤波电路，当信号从左到右传输时，L低频信号阻碍小，高频信号阻碍大；C则对低频信号衰减小，对高频信号衰减大。因此，滤波电路很容易通过低频信号称为低通滤波电路。其特征可用于图中的振幅（UF特性f}}I线表示。 对于图9—3（b）所示滤波电路易于通过高频信号，因此称为高通滤波电路。 对于图9—3（c）使用所示的滤波电路C l和L1串联阻抗谐振信号小，C2和L7并联对谐 振动信号阻抗大的特性使得谐振信号f容易通过，阻碍其他频率信号通过，因此称为带滤波电路。该电路的这一特性可用于图中的振幅（U-F总结特征曲线。 对于图9—3（d）使用所示的滤波电路Cl和Ll并联阻抗谐振信号，C，和L，，串联对谐振信号阻抗小的特点，容易使谐振频率以外的信号通过，而抑制谐振信号厂F通过，因此称为带阻滤波电路。该电路的特性可用于图中的振幅（U-F总结性曲线。 LC计算滤波电路时间常数： （1）rc振荡电路电容器的电压包括：

电压=U*exp（-t/rc）

U表示电压初值，rc表示电阻电容，t为了时间，exp（-t/rc）表示e的-t/rc次方。

时间常数τ =rc

即引入时间常数后电容电阻的乘积=U*exp（-t/τ）

因此，零输入响应的电压变化是指数衰减的过程，理论上是无限时间，但通常是3~衰减结束了五个时间常数。

因此，放电时间取决于时间常数τ =rc

（2）对于lc振荡回路，情况复杂，你只记得LC与乘积有关。

详细来说，对于一般来说，LRC回路按

R》2*sqr（L/R）

R=2*sqr（L/R）

R《2*sqr（L/R）

sqr（X）表示根号下（X）

大致来说，放电时间取决于电路R，L，C的值，U不等于0而I=0时，电容器通过L，R放电

解二阶偏微分方程可获得两个特征值：

p1=-（R/2L） spr［（R/2L）*（R/2L）-1/LC］

p1=-（R/2L）-spr［（R/2L）*（R/2L）-1/LC］

电容电压=［U/（p2-p1）］［p2exp（p1t）-p1exp（p2*t）］

因此，可以分析电容放电时间和LRC的关系.