直流電源中的濾波電路
發布時間:2021-08-30 責任編輯:lina
【導讀】整流電路是將交流電變成直流電的一種電路,但其輸出的直流電的脈動成分較大,而一般電子設備所需直流電源的脈動係數要求小於0.01.故整流輸出的電壓必須采取一定的措施.jinliangjiangdishuchudianyazhongdemaidongchengfen,tongshiyaojinliangbaocunshuchudianyazhongdezhiliuchengfen,shishuchudianyajiejinyujiaolixiangdezhiliudian,zheyangdedianlujiushizhiliudianyuanzhongdelvbodianlu。
整流電路是將交流電變成直流電的一種電路,但其輸出的直流電的脈動成分較大,而一般電子設備所需直流電源的脈動係數要求小於0.01.故整流輸出的電壓必須采取一定的措施.jinliangjiangdishuchudianyazhongdemaidongchengfen,tongshiyaojinliangbaocunshuchudianyazhongdezhiliuchengfen,shishuchudianyajiejinyujiaolixiangdezhiliudian,zheyangdedianlujiushizhiliudianyuanzhongdelvbodianlu。
常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和複式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波,也被稱作電子濾波器。
直流電中的脈動成分的大小用脈動係數來表示,此值越大,則濾波器的濾波效果越差。
脈動係數(S)=輸出電壓交流分量的基波 大值/輸出電壓的直流分量
半波整流輸出電壓的脈動係數為S=1.57,全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動係數S≈O.67。對於全波和橋式整流電路采用C型濾波電路後,其脈動係數S=1/(4(RLC/T-1)。(T為整流輸出的直流脈動電壓的周期。)
RC-π型濾波電路,實質上是在電容濾波的基礎上再加 RC濾波電路組成的。如圖1虛線
框即為加的 RC濾波電路。若用S’表示C1兩端電壓的脈動係數,則輸出電壓兩端的脈動係數S=(1/ωC2R’)S’。
由分析可知,在ω值一定的情況下,R愈大,C2愈大,則脈動係數愈小,也就是濾波效果就越好。而R值增大時,電阻上的直流壓降會增大,這樣就增大了直流電源的內部損耗;若增大C2的電容量,又會增大電容器的體積和重量,實現起來也不現實。
為了解決這個矛盾,於是常常采用有源濾波電路,也被稱作電子濾波器。電路如圖2。它是由C1、R、C2組成的π型RC濾波電路與有源器件--晶體管T組成的射極輸出器連接而成的電路。由圖2可知,流過R的電流IR=IE/(1+β)=IRL/(1+β)。流過電阻R的電流僅為負載電流的1/(1+β).所以可以采用較大的R,與C2配合以獲得較好的濾波效果,以使C2兩端的電壓的脈動成分減小,輸出電壓和C2兩端的電壓基本相等,因此輸出電壓的脈動成分也得到了削減。
從RL負載電阻兩端看,基極回路的濾波元件R、C2折合到射極回路,相當於R減小了(1+β)倍,而C2增大了(1+β)倍。這樣所需的電容C2隻是一般RCπ型濾波器所需電容的1/β,比如晶體管的直流放大係數β=50,如果用一般RCπ型濾波器所需電容容量為1000μF,如采用電子濾波器,那麼電容隻需要20μF就jiu滿man足zu要yao求qiu了le。采cai用yong此ci電dian路lu可ke以yi選xuan擇ze較jiao大da的de電dian阻zu和he較jiao小xiao的de電dian容rong而er達da到dao同tong樣yang的de濾lv波bo效xiao果guo,因yin此ci被bei廣guang泛fan地di用yong於yu一yi些xie小xiao型xing電dian子zi設she備bei的de電dian源yuan之zhi中zhong。

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