濾波電路的作用和原理圖解

發(fā)布時(shí)間:2023-08-15
濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波,一般由電抗元件組成,如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器c,或與負(fù)載串聯(lián)電感器l,以及由電容,電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路。
濾波是信號(hào)處理中的一個(gè)重要概念。濾波分經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。
經(jīng)典濾波的概念,是根據(jù)傅里葉分析和變換提出的一個(gè)工程概念。根據(jù)高等數(shù)學(xué)理論,任何一個(gè)滿足一定條件的信號(hào),都可以被看成是由無(wú)限個(gè)正弦波疊加而成。換句話說(shuō),就是工程信號(hào)是不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號(hào)的不同頻率的正弦波叫做信號(hào)的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)成分正常通過(guò),而阻止另一部分頻率成分通過(guò)的電路,叫做經(jīng)典濾波器或?yàn)V波電路。
當(dāng)流過(guò)電感的電流變化時(shí),電感線圈中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)將阻止電流的變化。當(dāng)通過(guò)電感線圈的電流增大時(shí),電感線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相反,阻止電流的增加,同時(shí)將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能存儲(chǔ)于電感之中;當(dāng)通過(guò)電感線圈的電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相同,阻止電流的減小,同時(shí)釋放出存儲(chǔ)的能量,以補(bǔ)償電流的減小。因此經(jīng)電感濾波后,不但負(fù)載電流及電壓的脈動(dòng)減小,波形變得平滑,而且整流二極管的導(dǎo)通角增大。
在電感線圈不變的情況下,負(fù)載電阻愈小,輸出電壓的交流分量愈小。只有在rl>>ωl時(shí)才能獲得較好的濾波效果。l愈大,濾波效果愈好。
另外,由于濾波電感電動(dòng)勢(shì)的作用,可以使二極管的導(dǎo)通角接近π,減小了二極管的沖擊電流,平滑了流過(guò)二極管的電流,從而延長(zhǎng)了整流二極管的壽命。
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