电感电容电阻滤波电路

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电容、电感滤波电路

电容、电感滤波电路

滤波电路交流电经过二极管整流之后,方向单一了,但是大小(电流强度)还是处在不断地变化之中。

这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。

要把脉动直流变成波形平滑的直流,还需要再做一番“填平取齐”的工作,这便是滤波。

换句话说,滤波的任务,就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小,改造成接近恒稳的直流电。

一、电容滤波电容器是一个储存电能的仓库。

在电路中,当有电压加到电容器两端的时候,便对电容器充电,把电能储存在电容器中;当外加电压失去(或降低)之后,电容器将把储存的电能再放出来。

充电的时候,电容器两端的电压逐渐升高,直到接近充电电压;放电的时候,电容器两端的电压逐渐降低,直到完全消失。

电容器的容量越大,负载电阻值越大,充电和放电所需要的时间越长。

这种电容带两端电压不能突变的特性,正好可以用来承担滤波的任务。

图5-9是最简单的电容滤波电路,电容器与负载电阻并联,接在整流器后面,下面以图5-9(a)所示半波整施情况说明电容滤波的工作过程。

在二极管导通期间,e2 向负载电阻R fz提供电流的同时,向电容器C充电,一直充到最大值。

e2 达到最大值以后逐渐下降;而电容器两端电压不能突然变化,仍然保持较高电压。

这时,D受反向电压,不能导通,于是Uc便通过负载电阻R fz放电。

由于C和R fz较大,放电速度很慢,在e2 下降期间里,电容器C上的电压降得不多。

当e2 下一个周期来到并升高到大于Uc时,又再次对电容器充电。

如此重复,电容器C两端(即负载电阻R fz:两端)便保持了一个较平稳的电压,在波形图上呈现出比较平滑的波形。

图5-10(a)(b)中分别示出半波整流和全波整流时电容滤波前后的输出波形。

显然,电容量越大,滤波效果越好,输出波形越趋于平滑,输出电压也越高。

但是,电容量达到一定值以后,再加大电容量对提高滤波效果已无明显作用。

通常应根据负载电用和输出电说的大小选择最佳电容量。

表5-2 中所列滤波电容器容量和输出电流的关系,可供参考。

什么是LC滤波电路

什么是LC滤波电路

什么是LC滤波电路LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器,是传统的谐波补偿装置。

LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就是该装置不需要额外提供电源。

LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要;无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。

\LC滤波器的适用场合 无源LC电路不易集成,通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路。

有源滤波器适用场合 有源滤波器电路不适于高压大电流的负载,只适用于信号处理,滤波是信号处理中的一个重要概念。

滤波分经典滤波和现代滤波。

经典滤波的概念,是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。

根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。

换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。

只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。

为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。

各种电源滤波电路图及工作原理

各种电源滤波电路图及工作原理

各种电源滤波电路图及工作原理在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件,如:电容器、电感器。

本文将对各种形式的滤波电路进行分析。

一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;π型RC滤波电路;π型LC滤波电路;电子滤波器电路。

二、滤波原理1.单向脉动性直流电压的特点图1(a)所示是单向脉动性直流电压波形,从图中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的,但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现出周期性的变化,所以是脉动性的。

但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解成一个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图1(b)所示。

在图1(b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压U o中的直流成分,实线部分是U o中的交流成分。

图1:单向脉动性电压的分解2.电容滤波原理根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。

在电源电路的滤波电路中,利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性,或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。

图2所示是电容滤波原理图。

图2(a)为整流电路的输出电路。

交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电,即电路中的Uo图2(b)为电容滤波电路。

由于电容C1对直流电相当于开路,这样整流电路输出的直流电压不能通过C1到地,只有加到负载R L上。

对于整流电路输出的交流成分,因C1容量较大,容抗较小,交流成分通过C1流到地端,而不能加到负载R L。

这样,通过电容C1的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。

滤波电容C1的容量越大,对交流成分的容抗越小,使残留在负载R L上的交流成分越小,滤波效果就越好。

图2:电容滤波原理图3.电感滤波原理图3所示是电感滤波原理图。

由于电感L1对直流电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加到负载R L上。

对于整流电路输出的交流成分,因L1电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用,阻止了交流电通过C1流到负载R L。

各种电源滤波电路图及工作原理

各种电源滤波电路图及工作原理

各种电源滤波电路图及工作原理在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件,如:电容器、电感器。

本文将对各种形式的滤波电路进行分析。

一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;兀型RC滤波电路;H型LC滤波电路;电子滤波器电路。

二、滤波原理1•单向脉动性直流电压的特点图1(R所示是单向脉动性直流电压波形,从图中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的,但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现出周期性的变化,所以是脉动性的。

但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解成一个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图1 (b)所示。

在图1 (b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压U。

中的直流成分,实线部分是U。

中的交流成分。

图1:单向脉动性电压的分解2.电容滤波原理根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。

在电源电路的滤波电路中,利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性,或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。

图2所示是电容滤波原理图。

图2 (a)为整流电路的输岀电路。

交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电,即电路中的Uo 图2 (b)为电容滤波电路。

由于电容CI对直流电相当于开路,这样整流电路输出的直流电压不能通过Cl到地,只有加到负载RL上。

对于整流电路输出的交流成分,因Cl 容量较大,容抗较小,交流成分通过Cl流到地端,而不能加到负载R L。

这样,通过电容Cl的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。

滤波电容Cl的容量越大,对交流成分的容抗越小,使残留在负载RL上的交流成分越小,滤波效果就越好。

(a)(b)图2:电容滤波原理图3.电感滤波原理图3所示是电感滤波原理图。

由于电感Ll对直流电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加到负载R二上。

对于整流电路输出的交流成分,因Ll电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用,阻止了交流电通过Cl流到负载Rx这样,通过电感Ll的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。

电感与电容在电路中的作用分析

电感与电容在电路中的作用分析

电感与电容在电路中的作用分析电感和电容是电路中常见的两种元件,它们在电路中起着重要的作用。

本文将对电感和电容在电路中的作用进行分析,探讨它们的原理和应用。

一、电感的作用电感是指导电线圈和线圈间的能量交换的元件。

它的主要作用是储存和释放电能。

当电流通过电感时,它产生一个磁场,这个磁场会储存电能。

当电流改变或中断时,电感会释放储存的电能。

1. 储能和滤波:在电路中,电感可以储存电能,以满足电路中需要的瞬时能量。

在交流电路中,电感还可以用作滤波器,通过调整电感元件的参数,可以达到筛选特定频率信号的目的。

2. 抑制电流突变:由于电感的特性,当电路中电流突变时,电感会抵抗电流的突变,使电流变化平滑。

这就是为什么在启动电机等高负载设备时,常常需要使用电感来稳定电路中的电流和电压。

3. 电感耦合:电感可以实现两个电路之间的电感耦合,这在无线电通信和信号传输中非常常见。

通过电感耦合,可以将信号从一个电路传输到另一个电路,实现通信和数据传输。

二、电容的作用电容是由两个导体板之间的绝缘介质隔开而形成的元件。

它的主要作用是储存电能并调节电路的电势。

1. 储存电能:电容可以储存电荷,并在需要时释放电荷。

当电容器接入电路时,电容器会吸收电荷,并将其储存在导体板之间的电介质中。

当电容器的两端接入电路时,储存在电容器中的电荷会被释放,从而为电路提供能量。

2. 调节电路电势:电容器可以改变电路中的电势差。

当电容器接入电路时,它可以在两个导体板之间产生电场。

这个电场可以调整电路中的电势差,从而影响电路的性能。

3. 滤波和隔直:电容在电路中还可以用作滤波和隔直器。

通过选择合适的电容和电路参数,可以阻止直流电信号通过电容,只允许交流信号通过。

这在一些电子设备中起到了重要的作用。

三、电感与电容的应用1. 振荡电路:电感和电容经常被用于构建振荡电路。

通过在电路中合理地安排电感和电容,可以产生各种频率的振荡信号,供无线通信、计算机系统和声音合成等领域使用。

(整理)电容滤波电路、电感滤波电路原理分析

(整理)电容滤波电路、电感滤波电路原理分析

电容滤波电路、电感滤波电路原理分析整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉,称为纹波。

为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。

脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。

对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。

(T为整流输出的直流脉动电压的周期。

)电阻滤波电路RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。

如图1(B)RC滤波电路。

若用S 表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。

由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,最后由C2再旁路掉。

在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好。

而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。

这种电路一般用于负载电流比较小的场合.电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。

因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C并联在负载两端。

电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。

(A)电容滤波(B) C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'(C) L-C电感滤波(D)π型滤波或叫C-L-C 滤波图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器C在输入电压升高时,给电容器充电,可把部分能量存储在电容器中。

电容滤波电路(桥式电路)

电容滤波电路(桥式电路)
实际uo的波动没有近似波形误差大,故实际S比 计算值要小。
10
(a) 输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关
RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大 T 一般取 RLC ( 3 ~ 5 ) ( 1.5 ~ 2.5 )T 2 近似估算: Uo(AV)≈1.2U2 (b) 流过二极管瞬时电流很大
UC 2 U 2 UC 1 2 2U 2
即二倍压电压。
输出端的电压: U O UC 2 2 2U 2
22
2、多倍压整流电路
2U 2 C1 + –
C3 D3 D4 C4
C5 D5
D6 C6
u1
u2
D1
D2
+C2– 2 2U 2
u2的第一个正半周:u2、C1、D1构成回路,C1 充电到: 2U 2
uo的脉动系数S与uo1的脉动系数S´的关系:
U o1m U'o1m 1 1 S S' 2 2 Uo 1 LC U'o 1 LC
20
3、LC – 型滤波电路
L
uo1
u1
u2
C1
C2
RL
uo
显然, LC – 型滤波电路输出电压的脉动系 数比只有LC滤波时更小,波形更加平滑;由 于在输入端接入了电容,因而较只有LC滤波 时,提高了输出电压。 请自行分析LC – 型滤波电路的输出 电压和脉动系数等基本参数。
u2上升, u2大于电容 上的电压uc,u2对电容充电, uo= uc u2
5
u1
u1
u2
D4
D3 b u2
只有整流电路输出 电压大于uc时,才 有充电电流。因此 二极管中的电流是 脉冲波。

滤波器的工作原理是电感和电容

滤波器的工作原理是电感和电容

滤波器的工作原理是电感和电容滤波器是一种常见的电子元件,用于处理信号中的特定频率成分,它可以将一些频率通过,而抑制或阻止其他频率的信号。

在电子领域中,滤波器被广泛应用于各种电路和设备中,如音频设备、通信设备、电源系统等。

而滤波器的工作原理主要依赖于电感和电容这两种元件。

电感的作用电感是一种能够存储能量的元件,它在电路中的作用类似于阻碍电流变化的“阻碍者”。

当电流流过电感时,电感会在其内部产生磁场,磁场的变化又会引起电感中出现感应电动势以阻碍电流的变化。

因此,电感可以阻碍频率较高的信号通过,使得滤波器可以滤除高频分量。

电容的作用电容是另一种常见的电子元件,它能够存储电荷并产生电场。

在电路中,电容的作用类似于“存储器”,能够对信号的变化做出响应。

电容对于频率的响应取决于信号频率,对于高频信号具有较小的阻抗,对于低频信号具有较大的阻抗。

因此,电容可以通过对信号频率的选择来实现滤波的效果。

滤波器的类型根据其频率特性和传递函数,滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等不同类型。

其中,低通滤波器可以通过电感和电容的协同作用,将低频信号通过而阻止高频信号的传输;而高通滤波器则相反,可以阻止低频信号传输而通过高频信号。

滤波器的搭建在实际电路中,滤波器通常由电感和电容的组合构成。

通过合理选择电感和电容的数值和连接方式,可以实现对特定频率成分的滤波效果。

例如,串联电感和并联电容的结构可以构成简单的低通滤波器,而并联电感和串联电容则构成高通滤波器。

应用领域滤波器在各种电子设备和系统中都有着重要的应用。

在音频设备中,滤波器可以用来调节音频信号的音色和频率响应;在通信设备中,滤波器可以用来滤除噪音和干扰,提高通信质量;在电源系统中,滤波器可以用来平滑直流电压或滤除交流杂波。

结语综上所述,滤波器作为一种重要的电子元件,其工作原理主要依赖于电感和电容的协同作用,通过对信号频率的选择和响应来实现对特定频率成分的滤除或传递。

四种常见滤波电路,一网打尽

四种常见滤波电路,一网打尽

四种常见滤波电路,一网打尽有源滤波电路为了提高滤波效果,解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R的要求相互矛盾的问题,在RC电路中增加了有源器件-晶体管,形成了RC有源滤波电路。

常见的RC有源滤波电路如图Z0716所示。

它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。

该电路的优点是:1.滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路,兼作偏置电阻,由于流过Rb 的电流入很小,为输出电流Ie的1/(1+β),故Rb可取较大的值(一般为几十k Ω),既使纹波得以较大的降落,又不使直流损失太大。

2.滤波电容C2接于晶体管的基极回路,便可以选取较小的电容,达到较大电容的滤波效果,也减小了电容的体积,便于小型化。

如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于(1+β)C2的电容的滤波效果(因 ie = (1+ β)ib之故)。

3.由于负载凡接于晶体管的射极,故 RL上的直流输出电压UE≈UB,即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。

这种滤波电路滤波特性较好,广泛地用于一些小型电子设备之中。

复式滤波电路复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ型3种形式,如图Z0715所示。

它们的电路组成原则是,把对交流阻抗大的元件(如电感、电阻)与负载串联,以降落较大的纹波电压,而把对交流阻抗小的元件(如电容)与负载并联,以旁路较大的纹波电流。

其滤波原理与电容、电感滤波类似,这里仅介绍RCπ型滤波。

图Z0715(c)为RCπ型滤波电路,它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。

其滤波原理可以这样解释:经过电容C1滤波之后,C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量,作为RC2滤波的输入电压。

对直流分量而言,C2 可视为开路,RL上的输出直流电压为:对于交流分量而言,其输出交流电压为:由式可见,R愈小,输出的直流分量愈大;由式可见,RC2愈大,输出的交流分量愈小。

滤波效果愈好。

电容、电阻、电感作用及滤波电路的简单分析

电容、电阻、电感作用及滤波电路的简单分析

(一)电容:1.一般是过滤作用,比如比如电解电容可以过滤低频,陶瓷电容可过滤高频。

,原理就是电容的通交隔直特性,电容对交流信号通路,信号频率越高,阻抗越小,电容容量越大,阻抗越小,而对直流信号断路。

比如直流电源正负极接一个电容,对交流信号来说相当于短路,于是波动信号就会通过这个电容而消耗掉,于是电压就更稳定,同理,如果在数字地接一电容,那么波动信号就会通过它与地短接,流入地端,而不流入下一级电路。

2.由于正常情况下,并联补偿电容是带电的,并用来补偿线路中的无功功率,提高功率因数,减少电的浪费。

当设备或者线路需要维修时,虽然电线或者设备已经断电了,但是这时候的补偿电容由于是两端还有一定的电压,如果这时候人一旦碰到电容或者和电容相连的线路时,人就会有触电危险。

但是如果我们在断电后,利用接地线把存储在补偿电容两端的电经过地线直接引入大地,这样使得电容不带电,从而保证维修人员的安全。

3.电容会充电放电的,接地也可以是放电过程,使电容器保持在一端了零电位。

从而使电容容量达到最优。

4.耦合电容,又称电场耦合或静电耦合。

耦合电容器是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离,提供高频信号通路,阻止工频电流进入弱电系统,保证人身安全。

电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到下一级。

耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。

直接耦合效率最高,信号又不失真,但是,前后两级工作点的调整比较复杂,相互牵连。

为了使后一级的工作点不受前一级的影响,就需要在直流方面把前一级和后一级分开,同时,又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级,同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。

他们都能传递交流信号和隔断直流,使前后级的工作点互不牵连。

但不同的是,用电容传输时,信号的相位要延迟一些,用变压器传输时,信号的高频成分要损失一些。

一般情况下,小信号传输时,常用电容作为耦合元件,大信号或者强信号传输时,常用变压器作为耦合元件。

电感电容电阻滤波电路

  电感电容电阻滤波电路

电感电容电阻滤波电路————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电感电容电阻滤波电路在电路中,当电流流过导体时,会产生电磁场,电磁场的大小除以电流的大小就是电感,电感的定义是L=phi/i, 单位是韦伯。

电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感” 。

电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生。

电阻-电容组合起低通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电容两端,对于后级电路来说,低、高频信号可以过去,但高频信号被电容短路了。

(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号,对于高频信号,电容现在相当与一根导线,所以将高频信号短路了)对于电容-电阻组合则起高通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电阻两端,对于后级电路来说,低频信号由于电容存在,过不去,到不了后级电路(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号),而高频信号却可以通过,所以为高通滤波。

如上图所示为10MHz低通滤波电路。

该电路利用带宽高达100MHz的高速电流反馈运算放大器OPA603组成二阶巴特沃斯低通滤波器。

转折频率为f0=1/2πRC,按图中所示参数,f0=10MHz,电路增益为1.6。

如上图所示为有源高通滤波电路。

该电路的截止频率fc=100Hz。

电路中,R1与R2之比和C1与C2之比可以是各种值。

该电路采用R1=R2和C1=2C2。

采用C1=C2和R1=2R2也可以。

滤波电路分类详解整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。

LC滤波电路原理及设计详解

LC滤波电路原理及设计详解

LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器,就是传统的谐波补偿装置。

LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就就是该装置不需要额外提供电源。

LC滤波器一般就是由滤波电容器、电抗器与电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要;无源滤波器,又称LC滤波器,就是利用电感、电容与电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构就是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。

LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成,通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路。

有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载,只适用于信号处理,滤波就是信号处理中的一个重要概念。

滤波分经典滤波与现代滤波。

经典滤波的概念,就是根据富立叶分析与变换提出的一个工程概念。

根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被瞧成就是由无限个正弦波叠加而成。

换句话说,就就是工程信号就是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。

只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不就是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。

为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

常用的滤波电路有无源滤波与有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波与复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波与RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式就是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。

LC滤波电路原理及设计详解

LC滤波电路原理及设计详解

L C滤波电路原理及设计详解Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器,是传统的谐波补偿装置。

LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就是该装置不需要额外提供电源。

LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要;无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。

LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成,通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路。

有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载,只适用于信号处理,滤波是信号处理中的一个重要概念。

滤波分经典滤波和现代滤波。

经典滤波的概念,是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。

根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。

换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。

只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。

为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

电源电路中i常见的电感滤波电路——π型LC滤波电路

电源电路中i常见的电感滤波电路——π型LC滤波电路

电源电路中i常见的电感滤波电路——π型LC滤波电路
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电感滤波电路是用电感器构成的一种滤波电路,其滤波效果相当好,只是要求滤波电感的电感量较大,电路的成本比较高。

电路中常使用π型LC滤波电路。

图7-21所示是π型LC滤波电路。

电路中的C1和C3是滤波电容,C2是高频滤波电容,L1是滤波电感,L1代替π型RC滤波电路中的滤波电阻。

电容C1是主滤波电容,将整流电路输出电压中的绝大部分交流成分滤波到地。

图7-21 π型LC滤波电路
1.直流等效电路
图7-22所示是π型LC滤波电路的直流等效电路,电感L1的直流电阻小到为零,就用一根导线代替。

由于电感L1的直流电阻很小,所以直流电流流过L1时在L1上产生的直流电压降很小,这一点比滤波电阻要好。

图7-22 π型LC滤波电路的直流等效电路
2.交流等效电路
图7-23所示是π型LC滤波电路的交流等效电路。

图7-23 π型LC滤波电路的交流等效电路
对于交流成分而言,因为电感L1感抗的存在,且这一电感很大,这一感抗与电容C3的容抗(容抗很小)构成分压衰减电路(见交流等效电路),对交流成分有很大的衰减作用,达到滤波的目的。

电容电感组成的滤波器

电容电感组成的滤波器

电容电感组成的滤波器全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电容和电感是电路中常见的两种元件,它们分别具有存储电荷和存储能量的特性。

在电路设计中,可以利用电容和电感来设计滤波器,用于去除信号中的杂波和噪声,使信号更加稳定和纯净。

电容和电感可以组合在一起,形成不同类型的滤波器,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

这些滤波器可以根据需要选择不同的电容和电感数值来实现所需的滤波效果。

首先我们来介绍一下电容和电感的基本原理。

电容是一种可以存储电荷的元件,它由两个导体之间的介质组成,当在电容两端施加电压时,导体之间会储存电荷,形成一个电场。

电感是一种可以存储能量的元件,它由线圈或者螺旋线圈组成,当通过电感的电流变化时,会产生一个磁场,从而存储能量。

低通滤波器是电路中常见的一种滤波器类型,它可以通过限制高频信号的通过来去除高频噪声。

低通滤波器由一个电感和一个电容组成,电感和电容串联连接,形成一个RC电路。

当信号的频率很高时,电容会呈现短路的特性,导致高频信号通过电容而不通过电感,从而被滤除。

而对于低频信号,电感会呈现短路的特性,导致低频信号通过电感而不通过电容,从而被保留。

电容和电感组成的滤波器可以根据不同的需求和信号特性来设计,实现去除噪声和保留信号的目的。

在电路设计中,合理选择电容和电感的数值和连接方式可以实现不同功能的滤波器,提高电路的性能和稳定性。

希望本篇文章对大家对于电容电感组成的滤波器有所帮助。

【2000字】第二篇示例:电容电感组成的滤波器,通常被用于电路中对不同频率的信号进行分离或抑制,是一种常见的电子设备。

在电子学中,滤波器是一种能够选择性地传递某些特定频率信号,而抑制其他频率信号的电路。

对于不同的应用需求,电容和电感可以组合成不同类型的滤波器,如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

在实际电路中,电容和电感通常被串联或并联连接在一起,形成不同类型的滤波器。

串联一个电容和一个电感可以构建一个简单的LC 滤波器,用于选择性地传递某些特定频率的信号。

滤波电路电容电感计算公式

滤波电路电容电感计算公式

滤波电路电容电感计算公式滤波电路是电子电路中常见的一种电路,用于滤除输入信号中的杂波或者对输入信号进行频率选择。

在滤波电路中,电容和电感是两种常见的元件。

在设计滤波电路时,需要计算电容和电感的数值,以满足滤波器的性能要求。

本文将介绍滤波电路中电容和电感的计算公式,并且讨论它们在滤波电路中的应用。

电容的计算公式。

在滤波电路中,电容通常用于对输入信号进行滤波。

电容的数值取决于所需的截止频率和电路的阻抗。

电容的计算公式如下:C = 1 / (2 π f R)。

其中,C为电容的数值,单位为法拉德(F);f为所需的截止频率,单位为赫兹(Hz);R为电路的阻抗,单位为欧姆(Ω);π为圆周率。

根据上述公式,可以得出电容的数值。

在实际设计中,需要根据具体的滤波要求和电路的特性来选择合适的电容数值。

电感的计算公式。

电感也是滤波电路中常用的元件,用于对输入信号进行滤波或者频率选择。

电感的数值取决于所需的截止频率和电路的阻抗。

电感的计算公式如下:L = R / (2 π f)。

其中,L为电感的数值,单位为亨利(H);R为电路的阻抗,单位为欧姆(Ω);f为所需的截止频率,单位为赫兹(Hz);π为圆周率。

根据上述公式,可以得出电感的数值。

在实际设计中,需要根据具体的滤波要求和电路的特性来选择合适的电感数值。

电容和电感在滤波电路中的应用。

电容和电感是滤波电路中不可或缺的元件,它们可以单独使用,也可以组合在一起使用,以实现不同类型的滤波效果。

在低通滤波器中,电容和电感通常被串联使用。

电容的作用是阻止低频信号通过,而电感的作用是允许高频信号通过。

通过合理选择电容和电感的数值,可以实现对低频信号的滤波效果。

在高通滤波器中,电容和电感通常被并联使用。

电容的作用是允许高频信号通过,而电感的作用是阻止低频信号通过。

通过合理选择电容和电感的数值,可以实现对高频信号的滤波效果。

除了单独使用电容和电感外,它们还可以组合在一起使用,形成多种不同类型的滤波电路,如带通滤波器、陷波滤波器等。

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电感电容电阻滤波电路在电路中,当电流流过导体时,会产生电磁场,电磁场的大小除以电流的大小就是电感,电感的定义是L=phi/i, 单位是韦伯。

电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感” 。

电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生。

电阻-电容组合起低通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电容两端,对于后级电路来说,低、高频信号可以过去,但高频信号被电容短路了。

(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号,对于高频信号,电容现在相当与一根导线,所以将高频信号短路了)对于电容-电阻组合则起高通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电阻两端,对于后级电路来说,低频信号由于电容存在,过不去,到不了后级电路(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号),而高频信号却可以通过,所以为高通滤波。

如上图所示为10MHz低通滤波电路。

该电路利用带宽高达100MHz的高速电流反馈运算放大器OPA603组成二阶巴特沃斯低通滤波器。

转折频率为f0=1/2πRC,按图中所示参数,f0=10MHz,电路增益为1.6。

如上图所示为有源高通滤波电路。

该电路的截止频率fc=100Hz。

电路中,R1与R2之比和C1与C2之比可以是各种值。

该电路采用R1=R2和C1=2C2。

采用C1=C2和R1=2R2也可以。

滤波电路分类详解整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。

为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。

直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。

脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量。

半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。

对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。

(T为整流输出的直流脉动电压的周期。

)电阻滤波电路RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。

如图1(B)RC滤波电路。

若用S表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。

由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,最后由C2再旁路掉。

在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好。

而R 值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。

这种电路一般用于负载电流比较小的场合.电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。

因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C并联在负载两端。

电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。

(A)电容滤波(B)C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'(C)L-C电感滤波(D)π型滤波或叫C-L-C滤波图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器C在输入电压升高时,给电容器充电,可把部分能量存储在电容器中。

而当输入电压降低时,电容两端电压以指数规律放电,就可以把存储的能量释放出来。

经过滤波电路向负载放电,负载上得到的输出电压就比较平滑,起到了平波作用。

若采用电感滤波,当输入电压增高时,与负载串联的电感L中的电流增加,因此电感L将存储部分磁场能量,当电流减小时,又将能量释放出来,使负载电流变得平滑,因此,电感L也有平波作用。

利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点,在整流电路的负载回路中串联一个电感,使输出电流波形较为平滑。

因为电感对直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。

电感滤波缺点是体积大,成本高.桥式整流电感滤波电路如图2所示。

电感滤波的波形图如图2所示。

根据电感的特点,当输出电流发生变化时,L中将感应出一个反电势,使整流管的导电角增大,其方向将阻止电流发生变化。

图2电感滤波电路在桥式整流电路中,当u2正半周时,D1、D3导电,电感中的电流将滞后u2不到90°。

当u2超过90°后开始下降,电感上的反电势有助于D1、D3继续导电。

当u2处于负半周时,D2、D4导电,变压器副边电压全部加到D1、D3两端,致使D1、D3反偏而截止,此时,电感中的电流将经由D2、D4提供。

由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性,四个二极管D1、D3;D2、D4的导电角θ都是180°,这一点与电容滤波电路不同。

图3电感滤波电路波形图已知桥式整流电路二极管的导通角是180°,整流输出电压是半个半个正弦波,其平均值约为。

电感滤波电路,二极管的导通角也是180°,当忽略电感器L的电阻时,负载上输出的电压平均值也是。

如果考虑滤波电感的直流电阻R,则电感滤波电路输出的电压平均值为要注意电感滤波电路的电流必须要足够大,即RL不能太大,应满足wL>>RL,此时IO (AV)可用下式计算由于电感的直流电阻小,交流阻抗很大,因此直流分量经过电感后的损失很小,但是对于交流分量,在wL和上分压后,很大一部分交流分量降落在电感上,因而降低了输出电压中的脉动成分。

电感L愈大,RL愈小,则滤波效果愈好,所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合。

采用电感滤波以后,延长了整流管的导电角,从而避免了过大的冲击电流。

电容滤波原理详解1.空载时的情况当电路采用电容滤波,输出端空载,如图4(a)所示,设初始时电容电压uC为零。

接入电源后,当u2在正半周时,通过D1、D3向电容器C充电;当在u2的负半周时,通过D2、D4向电容器C充电,充电时间常数为(a)电路图(b)波形图图4 空载时桥式整流电容滤波电路式中包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻。

由于一般很小,电容器很快就充到交流电压u2的最大值,如波形图2(b)的时刻。

此后,u2开始下降,由于电路输出端没接负载,电容器没有放电回路,所以电容电压值uC不变,此时,uC>u2,二极管两端承受反向电压,处于截止状态,电路的输出电压,电路输出维持一个恒定值。

实际上电路总要带一定的负载,有负载的情况如下。

2.带载时的情况图5给出了电容滤波电路在带电阻负载后的工作情况。

接通交流电源后,二极管导通,整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形。

在时刻,即达到u2 90°峰值时,u2开始以正弦规律下降,此时二极管是否关断,取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。

先设达到90°后,二极管关断,那么只有滤波电容以指数规律向负载放电,从而维持一定的负载电流。

但是90°后指数规律下降的速率快,而正弦波下降的速率小,所以超过90°以后有一段时间二极管仍然承受正向电压,二极管导通。

随着u2的下降,正弦波的下降速率越来越快,uC 的下降速率越来越慢。

所以在超过90°后的某一点,例如图5(b)中的t2时刻,二极管开始承受反向电压,二极管关断。

此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流,直至下一个半周的正弦波来到,u2再次超过uC,如图5(b)中的t3时刻,二极管重又导电。

以上过程电容器的放电时间常数为电容滤波一般负载电流较小,可以满足td较大的条件,所以输出电压波形的放电段比较平缓,纹波较小,输出脉动系数S小,输出平均电压UO(AV)大,具有较好的滤波特性。

(a)电路图(b)波形图图5带载时桥式整流滤波电路以上滤波电路都有一个共性,那就是需要很大的电容容量才能满足要求,这样一来大容量电容在加电瞬间很有很大的短路电流,这个电流对整流二极管,变压器冲击很大,所以现在一般的做法是在整流前加一的功率型NTC热敏电阻来维持平衡,因NTC热敏电阻在常温下电阻很大,加电后随着温度升高,电阻阻值迅速减小,这个电路叫软起动电路。

这种电路缺点是:断电后,在热时间常数内,NTC热敏电阻没有恢复到零功率电阻值,所以不宜频繁的开启。

为什么整流后加上滤波电容在不带负载时电压为何升高?这是因为加上滤波测得的电压是含有脉动成分的峰值电压,加上负载后就是平均值,计算:峰值电压=1.414×理论输出电压有源滤波-电子电路滤波电阻滤波本身有很多矛盾,电感滤波成本又高,故一般线路常采用有源滤波电路,电路如图6。

它是由C1、R、C2组成的π型RC滤波电路与有源器件晶体管T组成的射极输出器连接而成的电路。

由图6可知,流过R的电流IR=IE/(1+β)=IRL/(1+β)。

流过电阻R的电流仅为负载电流的1/(1+β).所以可以采用较大的R,与C2配合以获得较好的滤波效果,以使C2两端的电压的脉动成分减小,输出电压和C2两端的电压基本相等,因此输出电压的脉动成分也得到了削减。

从RL负载电阻两端看,基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路,相当于R减小了(1+β)倍,而C2增大了(1+β)倍。

这样所需的电容C2只是一般RCπ型滤波器所需电容的1/β,比如晶体管的直流放大系数β=50,如果用一般RCπ型滤波器所需电容容量为1000μF,如采用电子滤波器,那么电容只需要20μF就满足要求了。

采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果,因此被广泛地用于一些小型电子设备的电源之中。

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