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一文吃透電源中的濾波電路

2019-01-25
在電源中整流電路輸出的脈動直流電含有較大的交流成分,一般不能直接給電子電路供電,僅能對少量要求不高的設(shè)備使用。對于平穩(wěn)供電的設(shè)備要對輸出電壓進行濾波,消除電壓中的交流成分。我們把脈動直流電變成平滑直流電的電路稱作濾波電路,由電感、電容、電阻組成。下面介紹下各種常用的濾波電路。

濾波電路主要分為電容濾波、π型RC濾波、π型LC濾波和濾波器電路,利用電容的隔直通交或電感的隔交通直的特性來濾除電壓中的交流。最簡單的是電容濾波,只需在負載倆端并聯(lián)電容,具體如下圖所示:

當變壓器副邊電壓U2由零向正方向增加時,VD受正向電壓導(dǎo)通,電流分一路流經(jīng)負載,另一路對電容C充電。假如忽略二極管的正向壓降,電容兩端的充電電壓Uc等于U2,當U2由最大值下降時,就會出現(xiàn)U2
電感濾波如上圖所示:電感L1對直流電相當于通路,整流電路輸出的直流電壓直接加到了負載RL上。對于交流成分,因L1電感量較大,感抗較大,對交流成分產(chǎn)生很大的阻礙作用,阻止了交流電通過C1加到負載RL。濾波電感L1的電感量越大,對交流成分的感抗越大,使殘留在負載RL上的交流成分越小,濾波效果就越好,同時直流電阻也會增大。電感濾波一般適用于負載電流較大并經(jīng)常變化的場合。

RC濾波如上圖所示:電路中的C1、C2和C3是濾波電容,R1和R2是濾波電阻,C1、R1 和C2 構(gòu)成第一節(jié)π型的RC濾波電路,后面為第二節(jié)。從整流電路輸出的電壓會先經(jīng)過C1的濾波,將大部分交流成分濾除,再到R1和C2構(gòu)成的濾波電路中。C2的容抗與R1構(gòu)成一個分壓電路,因C2的容抗很小,所以對交流成分的分壓衰減量很大,達到濾波目的。對于直流電而言,由于C2具有隔直作用,所以R1和C2分壓電路對直流不存在分壓衰減的作用,直流電壓通過 R1 輸出。

濾波器電路如上圖所示:電路中的VT1是三極管,起到濾波管作用,C1是VT1的基極濾波電容,R1是VT1的基極偏置電阻,RL是這一濾波電路的負載,C2是輸出電壓的濾波電容。電路中的R1和C1構(gòu)成RC濾波電路,R1一方面為VT1提供基極偏置電流,同時也是濾波電阻。由于流過R1的電流是VT1的基極偏置電流,電流很小,而R1的阻值可以取得比較大,這樣R1和C1的濾波效果就很好,使VT1基極上直流電壓中的交流成分很少。發(fā)射極電壓具有跟隨基極電壓的特性,于是VT1發(fā)射極輸出電壓中交流成分也很少,從而達到濾波目的。

目前電源濾波大多數(shù)是內(nèi)置的,或者要求高的外加電源濾波器,電源模塊因為其體積小,因此多數(shù)要加電容或π型濾波輸出。
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