开关电源低通滤波器
逆变电路的输出电压并不是单纯的直流电，从数字示波器观查逆变电路的輸出，与直流电相距非常大，波型中带有很大的脉动饮料成份，称之为谐波失真。为得到 较为理想化的交流电压，必须 运用具备储能技术功效的电抵抗性元器件（如电容器、电感器）构成的低通滤波器来滤掉逆变电路输出电压中的脉动饮料成份以得到 交流电压。
常见的低通滤波器有没有源过滤和有源滤波器两类。微波感应器过滤的关键方式有电容滤波、电感器过滤和小复式过滤(包含倒L型、LC过滤、LCπ型过滤和RCπ型过滤等)。有源滤波器的关键方式是数字功放RC过滤，也称之为电子器件过滤器。直流电源中的脉动饮料成份的尺寸用脉动饮料指数来表明，此值越大，则过滤器的过滤实际效果越差。
脉动饮料指数(S)=输出电压沟通交流份量的基波最高值／输出电压的直流电份量
半波整流输出电压的脉动饮料指数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动饮料指数S≈O．67。针对全波和桥式整流电源电路选用C型低通滤波器后，其脉动饮料指数S=1／(4(RLC／T-1)。(T为整流器輸出的直流电脉动饮料工作电压的周期时间。)
电阻器低通滤波器
RC-π型低通滤波器，本质上是在电容滤波的基本上加上一级RC低通滤波器构成的。如图所示1(B)RC低通滤波器。若用S表明C一两直流电压的脉动饮料指数，则输出电压两边的脉动饮料指数S=(1/ωC2R)S。
由剖析得知，电阻器R的功效是将残留的谐波失真工作电压着陆在电阻器两边，最终由C2再旁通掉。在ω值一定的状况下，R愈大，C2愈大，则脉动饮料指数越小，也就是过滤实际效果就越高。而R值扩大时，电阻器上的直流电损耗会扩大，那样就扩大了直流稳压电源的內部耗损；若扩大C2的容量，又会扩大电力电容器的容积和净重，完成起來都不实际。这类电源电路一般用以负荷电流量较为小的场所.
电感器低通滤波器
依据电抵抗性元器件对交、直流电特性阻抗的不一样，由电容器C及电感器L所构成的低通滤波器的基本上方式如图所示1所显示。由于电力电容器C对直流电引路，对沟通交流特性阻抗小，因此C串联在负荷两边。电感L对直流电特性阻抗小，对沟通交流特性阻抗大，因而L应与负荷串连。
（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u290°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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