图，3()所示把多阮型RC滤波串，井联电路 从电路中能够准确的看出.RC滤波电路有华联也 (I脾.能够础二路直流工作崛

  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。经典涕波的概念，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

  2.多节II型RC滤波电路 关于实用的波波电路中通常都是多节的，即有几节II型RC谁波电路组成，各节n型 RCit波电路之间可以是串联连接，也可以是并联连接.多节n型RC渡波电路也是由淀 波电容和滤波电阻构成. 图7・29所示是多节II型RC沌波电路.电路中，G、C2s C3是三只浊波电容，其中 J是第一节的滤波电容，C3是录后一节的滤波电容,Ri和R2是涎波电阻。

  因为C2的容宗很大.容抗很小，所以RI、C2构成的分压电路对交流成分的衰

  ~~因为流过负载的直流电流流过电阻幻，会在R1上产生很大的直流电压虹 磁

  图5给出了也容滤波电路在带电阻负裁后的工作情况。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 电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。随若电的下降，正弦波的下降速率 慢慢的变快，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，也再次超过u c，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

  a容牛:毙:机时对C1的充电时间非常长，这一充电电流是it过整流二极管的,之醵学流太大•

  这一it波电路有两个宜漳电压输出虬 分别输出U。］、U02两个宜流电压.其中, Uoi只遂过电容GJt波 U°2则轻过了 J、&和C?电路的混波，所以滤波效果更好， 直流输出电压U02中的交流成分更小.

  上述两个宜流输出电压的大小是不同的，Uoi电压*高，一O：—电压直接加到功率放 大器电路，成加到需要直流工作电压是高、工作电流录大的电路中，是因为这一路宜流 输出电压没有经过潺波电阻，能够输出是大的直流电压和宜流电流；直流输出电压U°2希 低，这是因为电阻Ri对宜流电压存在电压降，同时由于淀波电阻Ri的存在，这一沌波电

  整流电路的输出电压不是纯梓的直流.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C、电感L)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石源滤波两大类。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、LCn型滤波和RC n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S来表示, 此值越大，则滤波卷的滤波效果越差。

  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3L»RL,此时 Io(av＞用下式计算

  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3所示。根据电感的特点, 当输出电流发生明显的变化时，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。

  在桥式整流电路中，当U2正半周时，DI、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DI、D3继续导电。当U2处于负半周时, D2、D4导电，变压器副边电压金部加到DI、D3两端，致使DI、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DI、D3： D2、D4的导电角。都是180。，这一点与电容滤波电路不同。

  图7・27所示是典型的II型RC淀波电路。电路中的C】、C2是两只滤波电容，Ri是

  清波电阻，。、％和C2构成一节n型RC滤波电路.由于这种淀波电路的形式如同字母

  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。

  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开来。经过 滤波电路向负裁放电，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，与负裁串联的电感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，又将能量释放开来，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，因此能获得 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.

  当电路采取电容滤波，输出端空载，如图4(a)所示，设初始时电容电压Uc为冬。接入 电源后，当电在正半周时，通过DI、D3向电容器C充电：在也的负半周时，通过 D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为

  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 路输出端没接负裁，电容器没有放电回路.所以电容电压值uC不变，此时，uCu2,二 极管两端承受反向电压，处于截止状态，电路的输出电压uo =uc=V2u2 ，电路输出维持一 个恒定值。实际上电路总要带一定的负载.有负裁的情况如下。 2.带裁时的情况

  经过J滤波后的电压，再加到由R1和C2构成的it波电路中，电容C2进一步对交 潦成分进行波波，有少■的交流电流泡过C2到达地线，见图中的电流所示.

  由于电容C2具有隔直作用.直流电流不能流过电容C2.而只能流过电阻RL 见图中所示，所以.R1和C2分压电路对直流电压不存在分压衰减的作用・这样直流

  脉动系数与=输出电压交流分童的基波录大做/输出电压的直流分童 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=0.67 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)O (T为整

  流输出的直流脉动电压的周期。) 电阻滤波电路RC-n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

  滤波电容C2上的直流匚作电聚分成两种，接有R2和O. R3 ft C4并联卜型RC滤波电 路，而这两节滤波电路与R1和C2泌波电路之间基串联连接、

  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，还兼顾无功补偿的需要。

  R1的阻值不；波电路输出的直流输出电压仁减小RI的阻攸越大•在R1上的电压降越大，使滤

  !波电路输出的直流电压a越低；流过负载的直流电流越大时•在R1上的电压降也越

  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3L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。 电容渡波原理详解 1.空载时的情况

  这一电路的温敝原理是：从整流电路输出的电压首先经过G的滤波，将大部分的交流

  这一渡波电路的工作原理与上面的II型RC滤波电路基本相同，这里再说明下列几点。

  这,滤波电路是多节E! RC泌波电路，实用电路中还可以有更多T，•的；r朋RC滤 波电在多5 RC泌波电路中.前面的滤波电阻阻值较小，后而的u■以较大.这

  是因为流过前面滤波电阻的直流工作电流比较大.后面的比较小.这样，在滤波电阻上 的直流电的降比较小.对削流输出电压的大小影响不太人

  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

  成的。如图1 (B)RC滤波电捋。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=(l/u)C2R)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头，最后由C2再旁路掉。 在3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税和重量:，实现起来也不现实。这种电路通常用于负载电流比 较小的场合. 电感滤波电路