电感滤波电路图
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LC滤波电路是一种常见的电子滤波器,它由电感(L)和电容(C)组成。
它可以用于信号处理、电源滤波等领域,在电路中起到去除杂波、筛选特定频率信号的作用。
本文将详细介绍LC滤波电路的工作原理。
一、LC滤波电路的基本结构LC滤波电路由电感和电容组成,电感和电容可以串联或并联连接。
在串联连接时,电感和电容依次相连,形成一个串联LC电路;在并联连接时,电感和电容同步相连,形成一个并联LC电路。
下面我们将分别介绍这两种连接方式的工作原理。
1. 串联LC滤波电路串联LC滤波电路如图1所示,信号源通过电感L1进入电路,然后经过电容C1再返回地线。
这样形成了一个串联的电感-电容网络。
图1 串联LC滤波电路当输入信号的频率发生变化时,电感和电容对信号的响应不同。
当频率较低时,电感对信号具有较小的阻抗,而电容对信号具有较大的阻抗。
这样,电感起到了阻止低频信号通过的作用,将其滤除。
当频率较高时,电感对信号具有较大的阻抗,而电容对信号具有较小的阻抗。
这样,电容起到了阻止高频信号通过的作用,将其滤除。
因此,串联LC滤波电路可以实现对特定频率范围内信号的筛选。
2. 并联LC滤波电路并联LC滤波电路如图2所示,信号源直接接入电路的一端,另一端通过电感L1和电容C1与地相连。
这样形成了一个并联的电感-电容网络。
图2 并联LC滤波电路当输入信号的频率发生变化时,电感和电容对信号的响应也会不同。
当频率较低时,电感对信号具有较大的阻抗,而电容对信号具有较小的阻抗。
这样,电感起到了阻止低频信号通过的作用,将其滤除。
当频率较高时,电感对信号具有较小的阻抗,而电容对信号具有较大的阻抗。
这样,电容起到了阻止高频信号通过的作用,将其滤除。
因此,并联LC滤波电路同样可以实现对特定频率范围内信号的筛选。
二、LC滤波电路的频率响应LC滤波电路的频率响应是指电路对不同频率信号的响应情况。
四种∏型RC滤波电路数字电源模拟电源阻抗公式:Z=R+i(ωL-1/ωC) ω=2пfR---电阻ωL----感抗 1/ωC-----容抗1.典型∏型RC滤波电路图7-27所示是典型的∏型RC滤波电路。
电路中的C1、C2是两只滤波电容,R1是滤波电阻,C1、R1和C2构成一节∏型RC滤波电路。
由于这种滤波电路的形式如同字母∏且采用了电阻、电容,所以称为∏型RC滤波电路。
ADP3211AMNG(集成电路IC)从电路中可以看出,∏型RC滤波电路接在整流电路的输出端。
这一电路的滤波原理是:从整流电路输出的电压首先经过C1的滤波,将大部分的交流成分滤除,见图中的交流电流示意图。
经过C1滤波后的电压,再加到由R1和C2构成的滤波电路中,电容C2进一步对交流成分进行滤波,有少量的交流电流通过C2到达地线,见图中的电流所示。
这一滤波电路中共有两个直流电压输出端,分别输出U01、U02两个直流电压。
其中,U01只经过电容C1滤波;U02则经过了C1、R1和C2电路的滤波,所以滤波效果更好,直流输出电压U02中的交流成分更小。
上述两个直流输出电压的大小是不同的,U01电压最高,一般这一电压直接加到功率放大器电路,或加到需要直流工作电压最高、工作电流最大的电路中,这是因为这一路直流输出电压没有经过滤波电阻,能够输出最大的直流电压和直流电流;直流输出电压U02稍低,这是因为电阻R1对直流电压存在电压降,同时由于滤波电阻R1的存在,这一滤波电路输出的直流电流大小也受到了一定的限制。
2.多节∏型RC滤波电路关于实用的滤波电路中通常都是多节的,即有几节∏型RC滤波电路组成,各节∏型RC滤波电路之间可以是串联连接,也可以是并联连接。
多节∏型RC滤波电路也是由滤波电容和滤波电阻构成。
图7-29所示是多节∏型RC滤波电路。
电路中,C1、C2、C3是三只滤波电容,其中C1是第一节的滤波电容,C3是最后一节的滤波电容。
R1和R2是滤波电阻。
滤波电路交流电经过二极管整流之后,方向单一了,但是大小(电流强度)还是处在不断地变化之中。
这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。
要把脉动直流变成波形平滑的直流,还需要再做一番“填平取齐”的工作,这便是滤波。
换句话说,滤波的任务,就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小,改造成接近恒稳的直流电。
一、电容滤波电容器是一个储存电能的仓库。
在电路中,当有电压加到电容器两端的时候,便对电容器充电,把电能储存在电容器中;当外加电压失去(或降低)之后,电容器将把储存的电能再放出来。
充电的时候,电容器两端的电压逐渐升高,直到接近充电电压;放电的时候,电容器两端的电压逐渐降低,直到完全消失。
电容器的容量越大,负载电阻值越大,充电和放电所需要的时间越长。
这种电容带两端电压不能突变的特性,正好可以用来承担滤波的任务。
图5-9是最简单的电容滤波电路,电容器与负载电阻并联,接在整流器后面,下面以图5-9(a)所示半波整施情况说明电容滤波的工作过程。
在二极管导通期间,e2 向负载电阻R fz提供电流的同时,向电容器C充电,一直充到最大值。
e2 达到最大值以后逐渐下降;而电容器两端电压不能突然变化,仍然保持较高电压。
这时,D受反向电压,不能导通,于是Uc便通过负载电阻R fz放电。
由于C和R fz较大,放电速度很慢,在e2 下降期间里,电容器C上的电压降得不多。
当e2 下一个周期来到并升高到大于Uc时,又再次对电容器充电。
如此重复,电容器C两端(即负载电阻R fz:两端)便保持了一个较平稳的电压,在波形图上呈现出比较平滑的波形。
图5-10(a)(b)中分别示出半波整流和全波整流时电容滤波前后的输出波形。
显然,电容量越大,滤波效果越好,输出波形越趋于平滑,输出电压也越高。
但是,电容量达到一定值以后,再加大电容量对提高滤波效果已无明显作用。
通常应根据负载电用和输出电说的大小选择最佳电容量。
表5-2 中所列滤波电容器容量和输出电流的关系,可供参考。
数字电源模拟电源阻抗公式: Z=R+i(ωL-1/ωC) ω=2пfR---电阻ωL----感抗 1/ωC-----容抗1.典型∏型RC滤波电路图7-27所示是典型的∏型RC滤波电路。
电路中的C1、C2是两只滤波电容,R1是滤波电阻,C1、R1和C2构成一节∏型RC滤波电路。
由于这种滤波电路的形式如同字母∏且采用了电阻、电容,所以称为∏型RC滤波电路。
ADP3211AMNG(集成电路IC)从电路中可以看出,∏型RC滤波电路接在整流电路的输出端。
这一电路的滤波原理是:从整流电路输出的电压首先经过C1的滤波,将大部分的交流成分滤除,见图中的交流电流示意图。
经过C1滤波后的电压,再加到由R1和C2构成的滤波电路中,电容C2进一步对交流成分进行滤波,有少量的交流电流通过C2到达地线,见图中的电流所示。
这一滤波电路中共有两个直流电压输出端,分别输出U01、U02两个直流电压。
其中,U01只经过电容C1滤波;U02则经过了C1、R1和C2电路的滤波,所以滤波效果更好,直流输出电压U02中的交流成分更小。
上述两个直流输出电压的大小是不同的,U01电压最高,一般这一电压直接加到功率放大器电路,或加到需要直流工作电压最高、工作电流最大的电路中,这是因为这一路直流输出电压没有经过滤波电阻,能够输出最大的直流电压和直流电流;直流输出电压U02稍低,这是因为电阻R1对直流电压存在电压降,同时由于滤波电阻R1的存在,这一滤波电路输出的直流电流大小也受到了一定的限制。
2.多节∏型RC滤波电路关于实用的滤波电路中通常都是多节的,即有几节∏型RC滤波电路组成,各节∏型RC滤波电路之间可以是串联连接,也可以是并联连接。
多节∏型RC滤波电路也是由滤波电容和滤波电阻构成。
图7-29所示是多节∏型RC滤波电路。
电路中,C1、C2、C3是三只滤波电容,其中C1是第一节的滤波电容,C3是最后一节的滤波电容。
R1和R2是滤波电阻。
这一滤波电路的工作原理与上面的∏型RC滤波电路基本相同,这里再说明下列几点。
各种电源滤波电路图及工作原理在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件,如:电容器、电感器。
本文将对各种形式的滤波电路进行分析。
一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种: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滤波电路;电子滤波器电路。
二、滤波原理1.单向脉动性直流电压的特点图1(a)所示是单向脉动性直流电压波形,从图中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的,但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现出周期性的变化,所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解成一个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图1(b)所示。
在图1(b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压U o中的直流成分,实线部分是U o中的交流成分。
图1:单向脉动性电压的分解2.电容滤波原理根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
在电源电路的滤波电路中,利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性,或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。
图2所示是电容滤波原理图。
图2(a)为整流电路的输出电路。
交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电,即电路中的Uo图2(b)为电容滤波电路。
由于电容C1对直流电相当于开路,这样整流电路输出的直流电压不能通过C1到地,只有加到负载R L上。
对于整流电路输出的交流成分,因C1容量较大,容抗较小,交流成分通过C1流到地端,而不能加到负载R L。
这样,通过电容C1的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
滤波电容C1的容量越大,对交流成分的容抗越小,使残留在负载R L上的交流成分越小,滤波效果就越好。
图2:电容滤波原理图3.电感滤波原理图3所示是电感滤波原理图。
由于电感L1对直流电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加到负载R L上。
对于整流电路输出的交流成分,因L1电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用,阻止了交流电通过C1流到负载R L。
电感滤波电路
带电感滤波的全波整流电路如图Z0713 所示。
滤波元件L串在整流输出与负载RL之间(电感滤波一般不与半波整流搭配)。
其滤波原理可用电磁感应原理来解释。
当电感中通过交变电流时,电感两端便产生出一反电势阻碍电流的变化:当电流增大时,反电势会阻碍电流的增大,并将一部分能量以磁场能量储存起来;当电流减小时,反电势会阻碍电流的减小,电感释放出储存的能量。
这就大大减小了输出电流的变化,使其变得平滑,达到了滤波目的。
当忽略L的直流电阻时,RL上的直流电压UL与不加滤波时负载上的电压相同,即UL =0.9U2 GS0718
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。
各种电源滤波电路图及工作原理在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件,如:电容器、电感器。
本文将对各种形式的滤波电路进行分析。
一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;兀型RC滤波电路;H型LC滤波电路;电子滤波器电路。
二、滤波原理1•单向脉动性直流电压的特点图1(R所示是单向脉动性直流电压波形,从图中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的,但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现出周期性的变化,所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解成一个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图1 (b)所示。
在图1 (b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压U。
中的直流成分,实线部分是U。
中的交流成分。
图1:单向脉动性电压的分解2.电容滤波原理根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
在电源电路的滤波电路中,利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性,或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。
图2所示是电容滤波原理图。
图2 (a)为整流电路的输岀电路。
交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电,即电路中的Uo 图2 (b)为电容滤波电路。
由于电容CI对直流电相当于开路,这样整流电路输出的直流电压不能通过Cl到地,只有加到负载RL上。
对于整流电路输出的交流成分,因Cl 容量较大,容抗较小,交流成分通过Cl流到地端,而不能加到负载R L。
这样,通过电容Cl的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
滤波电容Cl的容量越大,对交流成分的容抗越小,使残留在负载RL上的交流成分越小,滤波效果就越好。
(a)(b)图2:电容滤波原理图3.电感滤波原理图3所示是电感滤波原理图。
由于电感Ll对直流电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加到负载R二上。
对于整流电路输出的交流成分,因Ll电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用,阻止了交流电通过Cl流到负载Rx这样,通过电感Ll的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。
电容滤波电路、电感滤波电路原理分析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,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)组成的滤波电路整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
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、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。
脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。
对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。
(T为整流输出的直流脉动电压的周期。
)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1(B)RC滤波电路。
若用S 表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)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C2再旁路掉。
在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好。
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C2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1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。
(A)电容滤波(B) C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'(C) L-C电感滤波(D)π型滤波或叫C-L-C 滤波图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器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。
电感滤波电路工作原理
作者: 佚名发布日期:2006-04-12 09:18 查看数:0 出自:电子查询网
在大电流的情况下,由于负载电阻RL很小。
若采用电容滤波电路,则电容容量势必很大,而且整流二极管的冲击电流也非常大,在此情况下应采用电感滤波。
如下图所示,由于电感线圈的电感量要足够大,所以一般需要采用有铁心的线圈。
滤波电路工作原理
当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。
当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。
因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小。
只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。
L愈大,滤波效果愈好。
另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。
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电感滤波电路图发布: 2011-5-30 | 作者: —— | 来源: 华强电子网用户| 查看: 336次电容滤波电路的输出内阻较大,当RL变化时,端电压也随之变化;另外,流二极管导电时冲击电流较大,对其寿命有影响。
电阻很小,而对交流的阻抗很大的特点实现滤波,种电感滤波电路。
为此,可利用电感线圈对直流的即电感滤波。
图示出了几种电感滤波电路。
图电感滤波电路图(a)所示为单个电感滤波电路,其缺点是:通常滤波系数(滤波系数为滤波电路输入端和滤波电路输出端第佬次谐波电压幅值之比)只做到几十以下,要继续增大滤波系数会使电感的体积、重量过大,价格过高而不经济,同时,使直流电阻、压降及损耗增大,效率降低;当负载电阻RL变化时,滤波系数也随之改变;RL较大时,滤波能力降低,输出阻抗很大;当负载电流中有交流成分时,在电感两端产生交流压降,它是一种干扰电压,使噪声电压增大,电源的动态特性变坏;当负载电阻突然变小时,电感电动势限制了电流上升率,并使输出电压降低,电压恢复正常值的速度慢,恢复时间长。
图(b)所示为LC滤波电路,它由电感及电容组成,电感L的作用是限制交流电流成分,电容C的容量很大,容抗比负载电阻小得多,形成一个并联的低阻抗,使大部分交流电流成分流过C,而C两端的交流压降很小。
另外,在电流变化较大的情况下,电感滤波电路的滤波效果较好,因而在大功率的电子设备中多采用这种滤波电路。
当输出电流给定时,为保证电感滤波电路有较好的滤波特性,所选用的电感E应大于RL/3ω。
图(c)所示为电感L与电池E组成的滤波电路,如充电器就是这种滤波电路。
电池的电动势E 可认为不随谐波电流而改变,电池的内阻Rr很小,交流电流在此电阻上的压降也很小,可起到较好的滤波效果。
为了充分发挥电池的滤波作用,应尽量减小电池支路的附加电阻。
应该注意的是,当谐波的频率较高时,电池和导线的等效电感也是不可忽略的。
图(d)所示为两节L形滤波电路,这种滤波电路能获得较大的滤波系数、较好的经济性和较高的效率。
电容滤波电路电感滤波电路RC滤波电路LC滤波电路有源滤波电路设计计算与维护、维修详解(图文并茂)(1)、总则:交流电经过整流后得到的是脉动直流,这样的直流电源由于所含交流纹波很大,不能直接用作电子电路的电源。
滤波电路可以大大降低这种交流纹波成份,让整流后的电压波形变得比较平滑。
(2)、电容滤波电路:电容滤波电路图见下图,电容滤波电路是利用电容的充放电原理达到滤波的作用。
在脉动直流波形的上升段,电容C1充电,由于充电时间常数很小,所以充电速度很快;在脉动直流波形的下降段,电容C1放电,由于放电时间常数很大,所以放电速度很慢。
在C1还没有完全放电时再次开始进行充电。
这样通过电容C1的反复充放电实现了滤波作用。
滤波电容C1两端的电压波形见下图。
选择滤波电容时需要满足下式的条件:(3)、电感滤波电路:电感滤波电路是利用电感对脉动直流的反向电动势来达到滤波的作用,电感量越大滤波效果越好。
电感滤波电路带负载能力比较好,多用于负载电流很大的场合。
(4)、RC滤波电路:使用两个电容和一个电阻组成RC滤波电路,又称π型RC滤波电路。
这种滤波电路由于增加了一个电阻R1,使交流纹波都分担在R1上。
R1和C2越大滤波效果越好,但R1过大又会造成压降过大,减小了输出电压。
一般R1应远小于R2。
(5)、LC滤波电路:与RC滤波电路相对的还有一种LC滤波电路,这种滤波电路综合了电容滤波电路纹波小和电感滤波电路带负载能力强的优点。
(6)、有源滤波电路:当对滤波效果要求较高时,可以通过增加滤波电容的容量来提高滤波效果。
但是受电容体积限制,又不可能无限制增大滤波电容的容量,这时可以使用有源滤波电路。
其中电阻R1是三极管T1的基极偏流电阻,电容C1是三极管T1的基极滤波电容,电阻R2是负载。
这个电路实际上是通过三极管T1的放大作用,将C1的容量放大β倍,即相当于接入一个(β+1)C1的电容进行滤波。
上图中C1可选择几十微法到几百微法;R1可选择几百欧到几千欧,具体取值可根据T1的β值确定,β值高,R可取值稍大,只要保证T1的集电极-发射极电压(UCE)大于1.5V即可。
桥式整流电路原理;电感滤波原理;电容滤波原理桥式整流电路原理桥式整流电路如图1所示,图中B为电源变压器,它的作用是将交流电网电压e1变成整流电路要求的交流电压,RL是要求直流供电的负载电阻,四只整流二极管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
图1桥式整流电路的工作原理可分析如下。
为简单起见,二极管用理想模型来处理,即正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。
在e2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,只能经过二极管D1流向RL,再由二极管D3流回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。
在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。
其电流通路可用图1(a)中虚线箭头表示。
在e2的负半周,其极性与图示相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,只能经过二极管D2流向RL,再由二极管D4流回变压器,所以D1、D3反偏截止,D2、D4正向导通。
电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负,与正半周时相同。
其电流通路如图1(b)中虚线箭头所示。
综上所述,桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
图2根据上述分析,可得桥式整流电路的工作波形如图2。
由图可见,通过负载RL的电流iL以及电压uL的波形都是单方向的全波脉动波形。
桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高。
因此,这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。
桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。
从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,所以电感L有平波作用。
LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器,就是传统的谐波补偿装置。
LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般就是由滤波电容器、电抗器与电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要;无源滤波器,又称LC滤波器,就是利用电感、电容与电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构就是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成,通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载,只适用于信号处理,滤波就是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波与现代滤波。
经典滤波的概念,就是根据富立叶分析与变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被瞧成就是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说,就就是工程信号就是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不就是纯粹的直流,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。
常用的滤波电路有无源滤波与有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波与复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波与RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式就是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。
电源电路中i常见的电感滤波电路——π型LC滤波电路
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电感滤波电路是用电感器构成的一种滤波电路,其滤波效果相当好,只是要求滤波电感的电感量较大,电路的成本比较高。
电路中常使用π型LC滤波电路。
图7-21所示是π型LC滤波电路。
电路中的C1和C3是滤波电容,C2是高频滤波电容,L1是滤波电感,L1代替π型RC滤波电路中的滤波电阻。
电容C1是主滤波电容,将整流电路输出电压中的绝大部分交流成分滤波到地。
图7-21 π型LC滤波电路
1.直流等效电路
图7-22所示是π型LC滤波电路的直流等效电路,电感L1的直流电阻小到为零,就用一根导线代替。
由于电感L1的直流电阻很小,所以直流电流流过L1时在L1上产生的直流电压降很小,这一点比滤波电阻要好。
图7-22 π型LC滤波电路的直流等效电路
2.交流等效电路
图7-23所示是π型LC滤波电路的交流等效电路。
图7-23 π型LC滤波电路的交流等效电路
对于交流成分而言,因为电感L1感抗的存在,且这一电感很大,这一感抗与电容C3的容抗(容抗很小)构成分压衰减电路(见交流等效电路),对交流成分有很大的衰减作用,达到滤波的目的。
电感滤波电路图
发布: 2011-5-30 | 作者: —— | 来源: 华强电子网用户| 查看: 336次
电容滤波电路的输出内阻较大,当RL变化时,端电压也随之变化;另外,流二极管导电时冲击电流较大,对其寿命有影响。
电阻很小,而对交流的阻抗很大的特点实现滤波,种电感滤波电路。
为此,可利用电感线圈对直流的即电感滤波。
图示出了几种电感滤波电路。
图电感滤波电路
图(a)所示为单个电感滤波电路,其缺点是:通常滤波系数(滤波系数为滤波电路输入端和滤波电路输出端第佬次谐波电压幅值之比)只做到几十以下,要继续增大滤波系数会使电感的体积、重量过大,价格过高而不经济,同时,使直流电阻、压降及损耗增大,效率降低;当负载电阻RL变化时,滤波系数也随之改变;RL较大时,滤波能力降低,输出阻抗很大;当负载电流中有交流成分时,在电感两端产生交流压降,它是一种干扰电压,使噪声电压增大,电源的动态特性变坏;当负载电阻突然变小时,电感电动势限制了电流上升率,并使输出电压降低,电压恢复正常值的速度慢,恢复时间长。
图(b)所示为LC滤波电路,它由电感及电容组成,电感L的作用是限制交流电流成分,电容C的容量很大,容抗比负载电阻小得多,形成一个并联的低阻抗,使大部分交流电流成分流过C,而C两端的交流压降很小。
另外,在电流变化较大的情况下,电感滤波电路的滤波效果较好,因而在大功率的电子设备中多采用这种滤波电路。
当输出电流给定时,为保证电感滤波电路有较好的滤波特性,所选用的电感E应大于RL/3ω。
图(c)所示为电感L与电池E组成的滤波电路,如充电器就是这种滤波电路。
电池的电动势E 可认为不随谐波电流而改变,电池的内阻Rr很小,交流电流在此电阻上的压降也很小,可起到较好的滤波效果。
为了充分发挥电池的滤波作用,应尽量减小电池支路的附加电阻。
应该注意的是,当谐波的频率较高时,电池和导线的等效电感也是不可忽略的。
图(d)所示为两节L形滤波电路,这种滤波电路能获得较大的滤波系数、较好的经济性和较高的效率。
对于采用负反馈的稳压系统来说,滤波电路的节数越多,滤波电路所造成的相移对系统稳定性越不利,故一般不超过两节。