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滤波电路总结

滤波电路

滤波电路通常用于过滤整流输出电压中的纹波,通常由负载电阻两端并联电容器等电抗元件组成C,或与负载串联电感器L,各种复式滤波电路由电容和电感组成。

滤波电路

    • 滤波电路
  • 滤波电路类型
  • 滤波原理
      • 1.单向脉动直流电压的特点
      • 2 .电容滤波原理
      • 3.电感滤波原理
    • π 型 RC滤波电路识别方法
    • π 型 RC滤波电路识别方法

滤波电路类型

滤波电路主要有以下几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波器电路;电子滤波器电路。

滤波原理

1.单向脉动直流电压的特点

如图1(a)所示是单向脉动直流电压波形。从图中可以看出,电压的方向是一致的,但电压范围波动,即电压在时间轴上呈周期性变化,因此是脉动。

但根据波形分解原理,该电压可以分解不同频率的直流电压和交流电压,如图1所示(b)所示。在图1(b)虚线部分是单向脉动直流电压Uo中间的直流成分,实线部分是Uo交流成分。 在这里插入图片描述

2 .电容滤波原理

在电源电路的滤波电路中,电压中的交流成分可以通过电容器的隔离交通特性和储能特性过滤掉。图2显示了电容滤波原理图。

图 2(a)是整流电路的输出电路。整流电路后,交流电压输出单向脉动直流电,即电路中的 U0。

图 2(b)电容滤波电路。因为电容 C1 直流电相当于开路,因此整流电路输出的直流电压不能通过C1 到地,只加载 RL 图为 RL 上。

对于整流电路输出的交流成分, 因 C1 容量较大, 通过容抗小,交流成分通过 C1 流向地端而不加载 RL。通过电容 C1 的滤波, 所需的直流电压从单向脉动直流电中取出 U。

滤波电容 C1 交流成分的容量越大,容量越小,残留在负载中 RL 交流成分越小,滤波效果越好。

3.电感滤波原理

当流过电感的电流发生变化时,电感线圈中产生的感应电势会阻止电流的变化。当电感线圈电流增加时,电感线圈产生的自感电势与电流方向相反,防止电流增加,将部分电能转化为磁场存储在电感中;当电感线圈电流减小时,自感电势与电流方向相同,防止电流减小,释放存储能量,补偿电流减少。因此,电感过滤后,不仅负载电流和电压脉动减小,波形变得光滑,而且整流二极管的导角增大。

负载电阻越小,输出电压的交流分量越小。RL>>ωL获得更好的滤波效果。L滤波效果越大越好。

此外,由于滤波电感电势的作用,二极管的导角可以接近π,降低二极管的冲击电流,平滑流过二极管的电流,延长整流二极管的使用寿命。

π 型 RC滤波电路识图方法

图 5 所示是 π 型 LC 滤波电路。π 型 LC 滤波电路与 π 型 RC 滤波电路基本相同。该电路仅用滤波电阻代替滤波电感,因为滤波电阻对直流电阻和交流电阻相同,而滤波电感对交流电感的电阻较大,对直流电阻较小,既能提高滤波效果,又不降低直流输出电压。

在图 5 在电路中,整流电路输出的单向脉动直流电压首先是电容器 C1 滤波器,去除大部分交流成分,然后添加 L1 和 C2 滤波电路中。 电子滤波电路工作原理如下:

① 电路中的 VT1、 R1、 C1 组成电子滤波器电路,相当于一个 只容量为 C1×β1 大小电容器,β1 为 VT1 电流放大倍数大,晶体管电流放大倍数大,等效电容量大,说明电子滤波器滤波性能好。等效电路如图所示 6(b)所示。图中 C 等效电容。

② 电路中的 R1 和 C1 构成一节 RC 滤波电路, R1 一方面为 VT1 提供基极偏置电流和滤波电阻。由于流过 R1 的电流是 VT1 基极偏置电流,这个电流很小, R1 可以获得相对较大的阻值 R1 和 C1 的滤 波效果很好 VT1 基极直流电压中的交流成分很少。由于发射极电压具有跟随基极电压的特性,因此 VT1 交流成分在发射极输出电压中也很少,以达到滤波的目的。

③ 在电子滤波器中,滤波器主要依靠 R1 和 C1 这也是实现的 RC 滤波电路,但与上述相关 RC 滤波电路不同。负载流过这个电路的直流电流是 VT1 发射极电流,流过滤波电阻 R1 的电流是 VT1 基极电流,基极电流很小,可以使滤波电阻 R1 电阻值很大(滤波效果好),但直流输出电压不会降低很多。

④ 电路中的 R1 电阻大小决定了 VT1 的基极电流大小,从而决定了 VT1 集电极与发射极之间的管压降决定了 VT1 因此,发射极输出直流电压的大小发生了变化 R1 直流输出电压出电压 V 的大小。

π 型 RC滤波电路识别方法

图 5 所示是 π 型 LC 滤波电路。π 型 LC 滤波电路与 π 型 RC 滤波电路基本相同。该电路仅用滤波电阻代替滤波电感,因为滤波电阻对直流电阻和交流电阻相同,而滤波电感对交流电感的电阻较大,对直流电阻较小,既能提高滤波效果,又不降低直流输出电压。

在图 5 在电路中,整流电路输出的单向脉动直流电压首先是电容器 C1 滤波器,去除大部分交流成分,然后添加 L1 和 C2 滤波电路中。

对于交流成分, L1 对它有很大的抵抗力,所以在 L1 上部交流电压降大,负载上的交流成分小。 对直流而言, 由于 L1 不表现感抗, 相当于通道。同时,滤波器电感器的线径较厚,直流电阻较小,直流电压基本无电压降,直流输出电压较高,是电感滤波器的主要优点。

原作者布尔青年

标签: 直流电路中的电容能滤波二极管rc滤波

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