经典电路之电源滤波器电路

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摘要

为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

经典电路之电源滤波器电路

 

电源滤波电路的

整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

电阻滤波电路

RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图(左)RC滤波电路。若用S表示C两端电压的脉动系数,R表示out输出之后的负载电阻,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωCR)S。

由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,最后由C再旁路掉。在ω值一定的情况下,R愈大,C愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就好。而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。这种电路一般用于负载电流比较小的场合。

电感滤波电路

根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图(右)所示。因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。

并联的电容器C在输入电压升高时,给电容器充电,可把部分能量存储在电容器中。而当输入电压降低时,电容两端电压以指数规律放电,就可以把存储的能量释放出来。经过滤波电路的负载放电,网域上得到的输出电压就比较平滑,起到了平波作用。若采用电感滤波,当输入电压增设时,与负载串联的电感L中的电流增加,因此电感L将存储部分磁场能量,当电流减小时,又将能量释放出来,使负载电流变得平滑,因此,电感L也有平波作用。

经典电路之电源滤波器电路

利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点,在整流电路的负载回路中串联一个电感,使输出电流波形较为平滑。因为电感对直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。电感滤波缺点是体积大,成本高。

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