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滤波电路基本原理 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。 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