电源滤波电路的设计与应用

无论哪种整流电路，它们的输出电压都含有较大的脉动成分。为了减少这种脉动成分，在整流后都要加上滤波电路。所谓滤波就是滤掉输出电压中的脉动成分，而尽量使输出趋近直流成分，使输出接近理想的直流电压。

一般情况下，基本电源供电电路中的滤波电路主要有电容滤波电路、电感滤波电路、LC组合滤波电路等几种。

（1）电容滤波电路

电容器应用在直流电源电路中构成平滑滤波电路。从图4-3、图4-4中都可以看出，交流电压变成直流后电压很不稳定，呈半个正弦波形，波动很大。当在整流电路中加入一只滤波电容器时，由于滤波电容器的充放电特性，使电路中原本不稳定、波动比较大的直流电压变得比较稳定、平滑，电容滤波电路的结构及工作原理如图4-6所示。

图4-6 电容滤波电路的结构及工作原理

（2）电感滤波电路

由于电感的直流电阻很小，交流阻抗却很大，有阻碍电流变化的特性，因此直流分量经过电感后基本上没有损失，但对于交流分量，将在L上产生压降，从而降低输出电压中的脉动成分。同样，电感量L越大，其直流阻抗越小，滤波效果越好，所以电感滤波适用于负载电流较大的场合，电感滤波电路的结构及工作原理如图4-7所示。

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图4-7 电感滤波电路的结构及工作原理

（3）LC滤波电路

为了进一步改善滤波效果，可在电感滤波电路的基础上，再附加上滤波电容，构成LC滤波电路，如图4-8所示。

图4-8 LC滤波电路

图中，由于R_L上并联了一个电容器C，增强了滤波的作用，使负载R_L并联部分的交流阻抗进一步减少。电容值越大，输出电压中的脉动成分越小，但直流分量不受影响。

电感滤波和LC滤波的输出直流电压可近似用下式计算：u_o≈0.9u₂。