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電感濾波和電阻濾波電路

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電感濾波和電阻濾波電路

電源適配器電阻濾波電路

RC-π型濾波電路，實質上是在電容濾波的基礎上再加一級RC濾波電路組成的。如圖1(B)RC濾波電路。若用S表示C1兩端電壓的脈動系數，則輸出電壓兩端的脈動系數S=(1/ωC2R)S。

由分析可知，電阻R的作用是將殘余的紋波電壓降落在電阻兩端，最后由C2再旁路掉。在ω值一定的情況下，R愈大，C2愈大，則脈動系數愈小，也就是濾波效果就越好。而R值增大時，電阻上的直流壓降會增大，這樣就增大了直流電源適配器的內部損耗；若增大C2的電容量，又會增大電容器的體積和重量，實現起來也不現實。這種電路一般用于負載電流比較小的場合.

電源適配器電感濾波電路

根據電抗性元件對交、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，所以C并聯在負載兩端。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。




（A）電容濾波 （B） C-R-C或RC-π型電阻濾波 脈動系數S=(1/ωC2R')S'




（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。而當電源適配器輸入電壓降低時，電容兩端電壓以指數規律放電，就可以把存儲的能量釋放出來。經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一個電感，使輸出電流波形較為平滑。因為電源適配器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。根據電感的特點，當輸出電流發生變化時，L中將感應出一個反電勢，使整流管的導電角增大，其方向將阻止電流發生變化。



圖2電感濾波電路


電源適配器在橋式整流電路中，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，電感中的電流將經由D2、D4提供。由于橋式電路的對稱性和電感中電流的連續性，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。


圖3電源適配器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 。電源適配器電感濾波電路，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



由于電源適配器電感的直流電阻小，交流阻抗很大，因此直流分量經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。

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| 發布時間：2018.07.17    來源：電源適配器廠家
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