濾波的作用簡(jiǎn)單講是使濾波后輸出的電壓為穩(wěn)定的直流電壓，其工作原理是整流電壓高于電容電壓時(shí)電容充電，當(dāng)整流電壓低于電容電壓時(shí)電容放電，在充放電的過(guò)程中，使輸出電壓基本穩(wěn)定。

濾波電容容量大，因此一般采用電解電容，在接線時(shí)要注意電解電容的正、負(fù)極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。

★當(dāng)u2為正半周并且數(shù)值大于電容兩端電壓uc時(shí)，d1和d3管導(dǎo)通，d2和d4管截止，電流一路流經(jīng)負(fù)載電阻rl，另一路對(duì)電容c充電。當(dāng)uc>;u2，導(dǎo)致d1和d3管反向偏置而截止，電容通過(guò)負(fù)載電阻r放電，uc按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。

★當(dāng)u2為負(fù)半周幅值變化到恰好大于uc時(shí)，d2和d4因加正向電壓變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)電容 濾波，u2再次對(duì)c充電，uc上升到u2的峰值后又開(kāi)始下降;下降到一定數(shù)值時(shí)d2和d4變?yōu)榻刂梗琧對(duì)rl放電，uc按指數(shù)規(guī)律下降;放電到一定數(shù)值時(shí)d1和d3變?yōu)閷?dǎo)通，重復(fù)上述過(guò)程。

rl、c對(duì)充放電的影響：

電容充電時(shí)間常數(shù)為rdc，因?yàn)槎O管的rd很小，所以充電時(shí)間常數(shù)小，充電速度快;rlc為放電時(shí)間常數(shù)，因?yàn)閞l較大，放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)，因此，濾波效果取決于放電時(shí)間常數(shù)。電容c愈大，負(fù)載電阻rl愈大，濾波后輸出電壓愈平滑，并且其平均值愈大，如圖所示。

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(dòng)成分較大，而一般設(shè)備所需直流的脈動(dòng)系數(shù)要求小于0.01.故整流輸出的電壓必須采取一定的措施.盡量降低輸出電壓中的脈動(dòng)成分，同時(shí)要盡量保存輸出電壓中的直流成分，使輸出電壓接近于較理想的直流電，這樣的電路就是直流電源中的濾波電路。

常用的濾波電路有無(wú)源濾波和有源濾波兩大類(lèi)。無(wú)源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒l型、 lc濾波、lcπ型濾波和rcπ型濾等)有源濾波的主要形式是有源rc濾波，也被稱(chēng)作電子濾波器。

直流電中的脈動(dòng)成分的大小用脈動(dòng)系數(shù)來(lái)表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。

脈動(dòng)系數(shù)(s)=輸出電壓交流分量的基波最大值/輸出電壓的直流分量半波整流輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)為s=1.57，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)s≈o.67。對(duì)于全波和橋式整流電路采用c型濾波電路后，其脈動(dòng)系數(shù)s=1/(4(rlc/t-1)。(t為整流輸出的直流脈動(dòng)電壓的周期。)

rc-π型濾波電路，實(shí)質(zhì)上是在電容濾波的基礎(chǔ)上再加一級(jí)rc濾波電路組成的。如圖1虛線框即為加的一級(jí)rc濾波電路。若用s'表示c1兩端電壓的脈動(dòng)系數(shù)，則輸出電壓兩端的脈動(dòng)系數(shù)s=(1/ωc2r')s'。

由分析可知，在ω值一定的情況下，r愈大電容 濾波，c2愈大，則脈動(dòng)系數(shù)愈小，也就是濾波效果就越好。而r值增大時(shí)，電阻上的直流壓降會(huì)增大，這樣就增大了直流電源的內(nèi)部損耗;若增大c2的電容量，又會(huì)增大的體積和重量，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不現(xiàn)實(shí)。

為了解決這個(gè)矛盾，于是常常采用有源濾波電路，也被稱(chēng)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(guò)r的電流ir=ie(1+β)=ir(1+β)。流過(guò)電阻r的電流僅為負(fù)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(dòng)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(dòng)成分也得到了削減。

從rl負(fù)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(dāng)于r減小了(1+β)倍，而c2增大了(1+β)倍。這樣所需的電容c2只是一般rcπ型濾波器所需電容的1/β，比如晶體管的直流放大系數(shù)β=50，如果用一般rcπ濾波器所需電容容量為1000μf，如采用電子濾波器，那么電容只需要20μf就滿足要求了。采用此電路可以選擇較大的電阻和較小的電容而達(dá)到同樣的濾波效果，因此被廣泛地用于一些小型電子設(shè)備的電源之中。

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