电工基础

电工基础知识_电工技术-电工最常见电路

滤波电路四种基本类型图解(2)

时间:2017-07-27 12:34来源:未知 作者:y930712 点击:
电感滤波原理,也可以用电感对交、直流分量感抗不同,使直流顺利通过,使交流得受阻的原理来解释。 与电容滤波相比,电感滤波有以下特点: 1.电感

  电感滤波原理,也可以用电感对交、直流分量感抗不同,使直流顺利通过,使交流得受阻的原理来解释。
  与电容滤波相比,电感滤波有以下特点:
  1.电感滤波的外特性和脉动特性好。其外特性和脉动特性如图Z0714 所示。UL随IL的增大下降不多,基本上是平坦的(下降是L的直流电阻引起的);S随IL的增大而减小。
  2.电感滤波电路整流二极管的导通角 θ=π。
  3.电感滤波输出电压较电容滤波为低。故一般电感滤波适用于输出电压不高,输出电流较大及负载变化较大的场合。
  电容滤波电路
  整流电路虽然可将交流电变成直流电,但其脉动成分较大,在一些要求直流电平滑的场合是不适用的,需加上滤波电路,以减小整流后直流电中的脉动成分。
  一般直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示: 

  其中基波最大值为0.6U2,直流分量(平均值)为0.9 U2,故脉动系数S≈0.67 。同理可求得半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,可见其脉动系数是比较大的。一般电子设备所需直流电源的脉动系数小于0.01,故整流输出的电压必须采取一定的措施,一方面尽量降低输出电压中的脉动成分,另一方面尽量保存输出电压中的直流成分,使输出电压接近于较理想的直流电源的输出电压。这一措施就是滤波。
  最基本的滤波元件是电感、电容。其滤波原理是:利用这些电抗元件在整流二极管导通期间储存能量、在截止期间释放能量的作用,使输出电压变得比较平滑;或从另一角度来看,电容、电感对交、直流成分反映出来的阻抗不同,把它们合理地安排在电路中,即可达到降低交流成分而保留直流成分的目的,体现出滤波作用。
  常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。其中无源滤波的主要形式有电容滤波,电感滤波和复式滤波(包括倒L型LC滤波,π型LC滤波和π型RC滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波。
  电容滤波
  半波整流电容滤波电路如图Z0710所示。其滤波原理如下:

  电容C并联于负载 RL的两端,uL=uC。在没有并入电容C之前,整流二极管在u2的正半周导通,负半周截止,输出电压uL的波形如图中红线所示。并入电容之后,设在 ωt=0时接通电源,则当u2由零逐渐增大时,二极管D导通,除有一电流iL流向负载以外还有一电流iC向电容C充电,充电电压uC的极性为上正下负。如忽略二极管的内阻,则uC 可充到接近u2的峰值u2m。在u2 达到最大值以后开始下降,此时电容器上的电压uc也将由于放电而逐渐下降。当u2<uc时,D因反偏而截止,于是C以一定的时间常数通过RL 按指数规律放电,uc下降。直到下一个正半周,当u2 >uc时,D又导通。如此下去,使输出电压的波形如图中蓝线所示。显然比未并电容C前平滑多了。 (责任编辑:admin)
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