滤波电路.ppt

1、滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。,交流 电压,脉动 直流电压,直流 电压,2.2 滤波电路,1、滤波电路的概念：消除信号中交流成分的电路。,2、滤波的目的（作用）：进一步平滑输出信号。,3、滤波电路常用元件：电阻R、电容C、电感L。,4、电路类型：,电容滤波电路,电感滤波电路,一、概述,二、电容滤 波 电 路,在u2正半周D导通，给电容C充电，uC=u2,1、电路组成,2、工作原理,在u2正半周变小时，由于电容C 放电较慢，使u2 uC ， D截止。,2、工作原理,到u2下一周期中当u2 uC 时， D导通， u2给电容C充电，uC=u2。,2、工作原理,D

2、导通,1、电容滤波,V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电；,1)电路和工作原理,滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。,电容 充电,电容 放电,电容滤波电路,加滤波电容后输出电压平均值增大。,2. 加滤波电容后脉动系数S减小。,3. RL越大，放电越慢，则UO(AV)值更大。,整流管导通时间短，冲击电流大，对 整流管要求较高。,2、工作原理,3、主要参数,当负载开路时,当RLC=(35)T/2时:,输出电压平均值,脉动系数,在电容滤波电路中，只有当电容充电时，二极管才导通，而且输出电流平均值变大，导致二极管在短暂的时间内将流过一个很大的冲击电流。因此必须选用较大容量的整流

3、二极管，通常应选择IF(23)I O(AV)。,适用于负载电流较小其变化也较小的场合,4、整流二极管的选择,例 1 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz，负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择整流二极管及滤波电容。,解,1. 选二极管,选二极管应满足：,IF (2 3) ID,可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流桥,电流平均值：,承受最高反压：,2) 选滤波电容,可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。,【例2】某电子设备要求直流电压 Uo=12V，直流电流 Io=60mA，电源

4、用的是工频市电220V，50Hz，采用单相桥式整流电容滤波电路，试选择电路中的元件。,解:(1) 电源变压器参数的计算,取UI=1.2Uo，则,=10(V),变压器的变压比为,流过变压器次级线圈的电流有效值为,II=2Io=602=120(mA),(2) 整流二极管的选择,流过二极管的平均电流为,二极管承受的反向最大电压为,(3) 选择滤波电容,取RLC=2T，得电容容量为,根据上面计算所得和参数，查表就可选择合适的电路元件。,2、电感滤波电路,整流后的输出电压：,直流分量被电感 L 短路 交流分量主要降在 L 上,电感越大，滤波效果越好,3、复式滤波电路,C1、C2 对交流容抗小,L 对交流

5、感抗很大,4、常见的几种直流电源,1) 具有正负极性的简单直流电源,2) 输出电压极性可变的直流电源,一、滤波原理当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。当uCu2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降。,一、滤波原理当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和D4变为截止，C对RL放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过

6、程。,二、RL、C对充放电的影响 电容充电时间常数为rDC，因为二极管的rD很小，所以充电时间常数小，充电速度快； RLC为放电时间常数，因为RL较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。,电容C愈大，负载电阻RL愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大，如右上图所示。,2) 波形及输出电压,当 RL = 时：,当 RL 为有限值时：,通常取 UO = 1.2U2,RC 越大 UO 越大,RL = ,为获得良好滤波效果，一般取：,(T 为输入交流电压的周期),二、电感电容滤波器(LC滤波器),要进一步减小输出电压的脉动程度，可在滤波电容之前串入铁心电感线圈L即LC滤波器。,电感电容滤波电路,由于电感线圈对整流电流的交流分量具有阻抗，L比RL大得愈多则滤波效果就愈好。,一般需要线圈的电感量较大，但其直流电阻也较大，因而会造成输出电压的下降。,LC滤波器适于电流较大、输出电压脉动很小的场合，更适合高频滤波。,三、形滤波器,形LC滤波电路,如果需要输出电压的脉动更小，可以再加一个滤波电容。 形LC滤波器的效果