如何设计电源滤波器?有实例可以参考一下吗?

2019-07-16 13:18发布

电源滤波器是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计的,一般是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络,实际上是滤波器的一种,按照工作原理称之为反射式滤波器。它可以在滤波器阻带内提供了高的串联阻抗和低的并联阻抗,使它和噪声源的阻抗和负载阻抗严重不匹配,从而把不希望的频率分量发射回噪声源。当我们选用电源滤波器时,应主要考虑三个方面的指标:首先是电压、电流,其次是插入损耗,最后是结构尺寸。由于滤波器内部一般是经过灌封处理的,因此环境特性不是主要问题。但是所有的灌封材料和滤波电容器的温度特性对电源滤波器的环境特性有一定的影响。
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11条回答
hjhdf
1楼-- · 2019-07-16 15:14
电源滤波器常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数S来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。

脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量

电源滤波器的原理就是一种阻抗适配网络:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。

具体工作原理如下:交流电经过二极管整流之后,方向单一了,但是大小(电流强度)还是处在不断地变化之中。这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。要把脉动直流变成波形平滑的直流,还需要再做一番“填平取齐”的工作,这便是滤波。换句话说,滤波的任务,就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小,改造成接近恒稳的直流电。


nhonglan
2楼-- · 2019-07-16 16:36
AC输入整流滤波电路原理

防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。

输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。

整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若
C5容量变小,输出的交流纹波将增大。

DC输入滤波电路原理


输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。

皮皮鲁鲁鲁皮
3楼-- · 2019-07-16 19:41
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adcmvp
4楼-- · 2019-07-16 21:57
电子稳压滤波器

图7所示是另一种电子稳压滤波器,与前一种电路相比,在VT1基极与地端之间接入了稳压二极管VD1。电子稳压原理如下:

在VT1基极与地端之间接入了稳压二极管VD1后,输入电压经R1使稳压二极管VD1处于反向偏置状态,此时VD1的稳压特性使VT1管的基极电压稳定,这样VT1发射极输出的直流电压也比较稳定。注意:这一电压的稳定特性是由于VD1的稳压特性决定的,与电子滤波器电路本身没有关系。

R1同时还是VD1的限流保护电阻。在加入稳压二极管VD1后,改变R1的大小不能改变VT1发射极输出电压大小,由于VT1的发射结存在PN结电压降,所以发射极输出电压比VD1的稳压值略小。

C1、R1与VT1同样组成电子滤波器电路,起到滤波作用。

在有些场合下,为了进一步提高滤波效果,可采用双管电子滤波器电路,2只电子滤波管构成了复合管电路。这样总的电流放大倍数为各管电流放大倍数之积,显然可以提高滤波效果。
LANxs
5楼-- · 2019-07-17 01:21
如图1(a)所示。是单向脉动性直流电压波形,从图中可以看出,电压的方向性无论在何时都是一致的,但在电压幅度上是波动的,就是在时间轴上,电压呈现出周期性的变化,所以是脉动性的。

但根据波形分解原理可知,这一电压可以分解一个直流电压和一组频率不同的交流电压,如图1(b)所示。在图1(b)中,虚线部分是单向脉动性直流电压U。中的直流成分,实线部分是UO中的交流成分。



2、电容滤波原理
根据以上的分析,由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。在电源电路的滤波电路中,利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性,或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。图2所示是电容滤波原理图。

图2(a)为整流电路的输出电路。交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电,即电路中的UO。

图2(b)为电容滤波电路。由于电容C1对直流电相当于开路,这样整流电路输出的直流电压不能通过C1到地,只有加到负载RL图为RL上。对于整流电路输出的交流成分,因C1容量较大,容抗较小,交流成分通过C1流到地端,而不能加到负载RL。这样,通过电容C1的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。



滤波电容C1的容量越大,对交流成分的容抗越小,使残留在负载RL上的交流成分越小,滤波效果就越好。
nhcp
6楼-- · 2019-07-17 06:15
图3所示是电感滤波原理图。由于电感L1对直流电相当于通路,这样整流电路输出的直流电压直接加到负载RL上。



对于整流电路输出的交流成分,因L1电感量较大,感抗较大,对交流成分产生很大的阻碍作用,阻止了交流电通过C1流到加到负载RL。这样,通过电感L1的滤波,从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。

滤波电感L1的电感量越大,对交流成分的感抗越大,使残留在负载RL上的交流成分越小,滤波效果就越好,但直流电阻也会增大。

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