濾波電路設計分析研究

交流電經過二極管整流之后，方向單一了，但是大小（電流強度）還是處在不斷地變化之中。這種脈動直流一般是不能直接用來給無線電裝供電的。要把脈動直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。換句話說，濾波的任務，就是把整流器輸出電壓中的波動成分盡可能地減小，改造成接近恒穩的直流電。

電容濾波

　　電容器是一個儲存電能的倉庫。在電路中，當有電壓加到電容器兩端的時候，便對電容器充電，把電能儲存在電容器中；當外加電壓失去（或降低）之后，電容器將把儲存的電能再放出來。充電的時候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓；放電的時候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。電容器的容量越
大，負載電阻值越大，充電和放電所需要的時間越長。這種電容帶兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來承擔濾波的任務。

　　圖5-9是最簡單的電容濾波電路，電容器與負載電阻并聯，接在整流器后面，下面以圖5-9（a）所示半波整施情況說明電容濾波的工作過程。在二極管導通期間，e2 向負載電阻Rfz 提供電流的同時，向電容器C充電，一直充到最大值。e2 達到最大值以后逐漸下降；而電容器兩端電壓不能突然變化，仍然保持較高電壓。這時，D 受反向電壓，不能導通，于是Uc便通過負載電阻Rfz 放電。由于C和Rfz 較大，放電速度很慢，在e2 下降期間里，電容器C上的電壓降得不多。當e2 下一個周期來到并升高到大于Uc時，又再次對電容器充電。如此重復，電容器C兩端（即負載電阻Rfz ：兩端）便保持了一個較平穩的電壓，在波形圖上呈現出比較平滑的波形。圖5-10（a）（b）中分別示出半波整流和全波整流時電容濾波前后的輸出波形。

顯然，電容量越大，濾波效果越好，輸出波形越趨于平滑，輸出電壓也越高。但是，電容量達到一定值以后，再加大電容量對提高濾波效果已無明顯作用。通常應根據負載電用和輸出電說的大小選擇最佳電容量。表5-2 中所列濾波電容器容量和輸出電流的關系，可供參考。 電容器的耐壓值一般取 的1．5倍。

表5-3中列出帶有濾波器的整流電路中各電壓的關系。 表一、

　　采用電容濾波的整流電路，輸出電壓隨時出電流變化較大，這對于變化負載（如乙類推挽電路）來說是很不利的。

二、電感濾波

　　利用電感對交流阻抗大而對直流用抗小的特點，可以用帶鐵芯的線圈做成濾波器。電磁濾波輸出電壓較低，相輸出電壓波動小，隨負載變化也很小，適用于負載電流較大的場合。

三、復式濾波器。

　　把電容按在負載并聯支路，把電感或電阻接在串聯支路，可以組成復式濾波器，達到更佳的濾波效果口這種電路的形狀很象字母π，所以又叫π型濾波器。

　　圖5－12所示是由電磁與電容組成的LC濾波器，其濾波效能很高，幾乎沒有直流電壓損失，適用于負載電流較大、要求紋波很小的場合。但是，這種濾波器由于電感體積和重量大（高頻時可減小），比較笨重，成本也較高，一般情況下使用得不多。

由電阻與電容組成的RC濾波器示于圖5－13中。這種復式濾波器結構簡單，能兼起降壓、限流作用，濾波效能也較高，是最后用的一種濾波器。上述兩種復式濾波器，由于接有電容，帶負載能力都較差.