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1、直流电源滤波电路及电子滤波器原理分析直流电源滤波电路及电子滤波器原理分析http:/ ( 2007/2/27 13:49 )整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于 001故整流输出的电压必须采取一定的措施尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要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，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。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、LC 型滤波和 RC 型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源 RC
2、 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=157，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数SO67。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(RLCT-1)。(T 为整流输出的直流脉动电压的周期。)RC- 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 虚线框即为加的一级 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/C2R)S。 由分
3、析可知，在 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。为了解决这个矛盾，于是常常采用有源滤波电路，也被称作电子滤波器。电路如图 2。它是由C1、R、C2 组成的 型 RC 滤波电路与有源器件-晶体管 T 组成的射极输出器连接而成的电路。由图 2可知，流过 R 的电流 IR=IE(1+)=IRL(1+)。流过电阻 R 的电流仅为负载电流的 1/(1+)所以可以采用较大的 R，与 C2 配合以获得较好的滤波效果，以使 C2 两端的电压的脉动成分减小，输出电压和 C2 两端的电压基本相等，因此输出电压的脉动成分也得到了削减。 从 RL 负载电阻两端看，基极回路的滤波元件 R、C2 折合到射极回路，相当于 R 减小了(1+)倍，而 C2 增大了(1+)倍。这样所需的电容 C2 只是一般 RC 型滤波器所需电容的 1，比如晶体管的直流放大系数 =50，如果用一般 RC 型滤波器所需电容容量为 1000F，如采用电子滤波器，那么电容只需要 20F 就满足要求了。采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果，因此被广泛地用于一些小型电子设备的电源之中。
