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電感濾波電路工作原理

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點擊數(shù):    更新時間:2021-12-27

電感濾波電路原理_電感濾波電路工作原理
根據(jù)電抗性元件對交、直流阻抗的不同,由電容C及電感L所組成的濾波電路的基本形式如圖1所示。因為電容器C對直流開路,對交流阻抗小,(http://www.simpaso.com/ 電子開發(fā)網(wǎng))所以C并聯(lián)在負載兩端。電感器L對直流阻抗小,對交流阻抗大,因此L應與負載串聯(lián)。 
C-R-C或RC-π型電阻濾波 
(A)電容濾波 (B)C-R-C或RC-π型電阻濾波脈動系數(shù)S=(1/ωC2R')S' 
π型濾波或叫C-L-C濾波 
(C)L-C電感濾波 (D)π型濾波或叫C-L-C濾波
圖1 無源濾波電路的基本形式
并聯(lián)的電容器C在輸入電壓升高時,給電容器充電,可把部分能量存儲在電容器中。而當輸入電壓降低時,電容兩端電壓以指數(shù)規(guī)律放電,就可以把存儲的能量釋放出來。經(jīng)過濾波電路向負載放電,負載上得到的輸出電壓就比較平滑,起到了平波作用。若采用電感濾波,當輸入電壓增高時,與負載串聯(lián)的電感L中的電流增加,因此電感L將存儲部分磁場能量,當電流減小時,又將能量釋放出來,使負載電流變得平滑,因此,電感L也有平波作用。
利用儲能元件電感器L的電流不能突變的特點,在整流電路的負載回路中串聯(lián)一個電感,使輸出電流波形較為平滑。因為電感對直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能夠得到較好的濾波效果而直流損失小。電感濾波缺點是體積大,成本高。
橋式整流電感濾波電路如圖2所示。電感濾波的波形圖如圖2所示。根據(jù)電感的特點,當輸出電流發(fā)生變化時,L中將感應出一個反電勢,使整流管的導電角增大,其方向?qū)⒆柚闺娏靼l(fā)生變化。

圖2 電感濾波電路
在橋式整流電路中,當u2正半周時,D1、D3導電,電感中的電流將滯后u2不到90°。當u2超過90°后開始下降,電感上的反電勢有助于D1、D3繼續(xù)導電。當u2處于負半周時,D2、D4導電,變壓器副邊電壓全部加到D1、D3兩端,致使D1、D3反偏而截止,此時,電感中的電流將經(jīng)由D2、D4提供。由于橋式電路的對稱性和電感中電流的連續(xù)性,四個二極管D1、D3;D2、D4的導電角θ都是180°,這一點與電容濾波電路不同。 
電感濾波電路波形圖 
圖3 電感濾波電路波形圖
已知橋式整流電路二極管的導通角是180°,整流輸出電壓是半個半個正弦波,其平均值約為。電感濾波電路,二極管的導通角也是180°,當忽略電感器L的電阻時,負載上輸出的電壓平均值也是。如果考慮濾波電感的直流電阻R,則電感濾波電路輸出的電壓平均值為

要注意電感濾波電路的電流必須要足夠大,即RL不能太大,應滿足wL>>RL,此時IO(AV)可用下式計算

由于電感的直流電阻小,交流阻抗很大,因此直流分量經(jīng)過電感后的損失很小,但是對于交流分量,在wL和上分壓后,很大一部分交流分量降落在電感上,因而降低了輸出電壓中的脈動成分。電感L愈大,RL愈小,則濾波效果愈好,所以電感濾波適用于負載電流比較大且變化比較大的場合。采用電感濾波以后,延長了整流管的導電角,從而避免了過大的沖擊電流。

Tags:電感濾波,濾波電路,工作原理  
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