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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(shí)質(zhì)上是在電容濾波的基礎(chǔ)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(shù),則輸出電壓兩端的脈動系數(shù)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(shù)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(nèi)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(shí)現(xiàn)起來也不現(xiàn)實(shí)。這種電路一般用于負(fù)載電流比較小的場合.

電源適配器電感濾波電路

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?yàn)殡娙萜鰿對直流開路,對交流阻抗小,所以C并聯(lián)在負(fù)載兩端。電感器L對直流阻抗小,對交流阻抗大,因此L應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。




(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'




(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(dāng)電源適配器輸入電壓降低時,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(fù)載放電,負(fù)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(dāng)輸入電壓增高時,與負(fù)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(dāng)電流減小時,又將能量釋放出來,使負(fù)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(diǎn),在整流電路的負(fù)載回路中串聯(lián)一個電感,使輸出電流波形較為平滑。因?yàn)殡娫催m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(diǎn)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(diǎn),當(dāng)輸出電流發(fā)生變化時,L中將感應(yīng)出一個反電勢,使整流管的導(dǎo)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


電源適配器在橋式整流電路中,當(dāng)u2正半周時,D1、D3導(dǎo)電,電感中的電流將滯后u2不到90°。當(dāng)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(dǎo)電。當(dāng)u2處于負(fù)半周時,D2、D4導(dǎo)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(dǎo)電角θ都是180°,這一點(diǎn)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(dǎo)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(dǎo)通角也是180°,當(dāng)忽略電感器L的電阻時,負(fù)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(yīng)滿足wL>>RL,此時IO(AV)可用下式計(jì)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(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(fù)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(dǎo)電角,從而避免了過大的沖擊電流。

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| 發(fā)布時間:2018.07.17    來源:電源適配器廠家
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