滤波电路教学文稿.ppt

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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整流滤波直流电压RLCRLL2.2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、概述在u2正半周变小时，由于电容C放电较慢，使u2uC时，D导通，u2给电容C充电，uC=u2。2、工作原理D导通TrDRLab~uC=uoCio+uo=ucRLV1V4V3V2+u1、电容滤波V导通时给C充电，V截止时C向RL放电

2、；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C电容滤波电路结论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=(3~5)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二极管，通常应选择IF>(2~3)IO(AV)。>>>>适用于负载电流较小其变化也较小的场合<<<<4、整流二

3、极管的选择[例1]单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=40，要求直流输出电压UO=20V，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=1A，URM=100V)或1A、100V整流桥电流平均值：承受最高反压：2)选滤波电容可选：1000F，耐压50V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

4、次级线圈的电流有效值为II=2Io=60×2=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RLL~+u2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LC1RL~+u2C2C1、C2对交流容抗小L对交流感抗很大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

5、止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。当uC>u2，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

6、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：OtuO2当RL为有限值时：通常取UO=1.2U2RC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。~TrRLuCL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

7、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滤波器的效果跟好，但整流二极管的冲击电流较大。RLuC2LC1由于线圈体大且重，有些情况可用电阻代替电感线圈以构成形RC滤波器。R愈大滤波效果愈好，但将使输出电压下降，所以适用于负载电流较小、电压脉动很小的场合。形RC滤波电路RLuC2RC1