一文看懂几种实用电源滤波电路图

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2023年09月06日

 一、电容滤波电路

  整流电路输出的脉动直流电中含有较大的交流成分,这种不平稳的直流电仅能供电镀充电等要求不高的设备使用。对需要比较平稳的直流电压的设备则不能满足要求,这就需要将脉动的直流电变成比较平滑的直流电。

  把脉动的直流电变成平滑的直流电的电路称为滤波电路,滤波电路通常由电容、电感和电阻元件按一定方式组成。

  最简单的滤波方法就是电容滤波,即在整流电路的负载两端并联一个电容器,如上图所示。

  滤波过程如下:当变压器副边电压U2由零向正方向增加时,VD受正向电压而导通,这时电流分两路:一路流经负载,另一路对电容C充电,如图下所示。

 

 

  如果忽略二极管的正向压降,电容两端的充电电压Uc等于U2,当U2由最大值下降时,就会出现U2<Uc的情况,这时二极管受反向电压而截止,于是电容就向负载Rfz放电,使负载在电源的负半周内仍有电流流过,如下图所示。

 

 

  因此,负半周内负载两端电压不再为零,下图中的实线部分表示半波整流滤波后的直流输出波形。电容滤波电路简单,但只适用于负载较小(即负载电阻Rfz大,负载电流较小)的场合。因为如果负载很大(负载电阻Rfz小,负载电流大),电容在二极管截止期期通过负载的放电速度加快,即使电容很大,对波形的改善也不显著。

  二、电感滤波电路

  由于电感线圈的直流电阻较小,交流感抗很大,所以直流很容易通过电感线圈,而交流却很难通过电感线圈。如果将电感线圈与整流电路的负载Rfz串联就可构成滤波电路,如图所示。

 

 

  这时,脉动直流电的直流成分顺利通过电感流经负载,而交流成分被电感的感抗所阻不能通过,这样一来,负载上得到的直流电就比较平直了,负载电压的波形如图下所示。电感线圈的感抗越大,滤波效果越好。因此一般线圈多采用铁心线圈。电感滤波适用于负载电流较大并经常变化的场合,如一些大功率的整流电源设备

 

 

  三、复式滤波电路

  复式滤波电路是电感和电容或电容和电阻的组合,常用的有以下两种形式。

  (1)r型滤波器:电路图如下图所示

 

 

电感L和电容C组成r型滤波器,交流经整流后所得脉动直流经过电感L变得比较平滑,然后再经过电容的滤波,这样,负载上得到的直流就更加平滑。输出波形如下图所示

 

 

(2)π型滤波器:如图所示

 

 

两只电容C1、C2与电感L组成π型滤波器,整流输出的脉动直流电先经C1波,再经L和C2滤波,因此滤波效果更加好