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直流电源滤波器的种类及原理分析

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-14 10:12    点击量:

    直流电源滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分.利用直流电源滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析.

直流电源滤波器的种类及原理分析
    换句话说,凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为直流电源滤波器.

    直流电源滤波的概念直流电源滤波是信号处理中的一个重要概念,直流电源滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑.

    一般来说,直流电源滤波分为经典直流电源滤波和现代直流电源滤波.

    经典直流电源滤波是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念,根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成.

    换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分.只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典直流电源滤波器或直流电源滤波电路.

    在经典直流电源滤波和现代直流电源滤波中,直流电源滤波器模型其实是一样的(硬件方面的直流电源滤波器其实进展并不大),但现代直流电源滤波还加入了数字直流电源滤波的很多概念.

    直流电源滤波电路的原理当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化.当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小.

    因此经电感直流电源滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大.

    直流电源滤波器的种类及原理分析在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小.只有在RL>>ωL时才能获得较好的直流电源滤波效果.L愈大,直流电源滤波效果愈好.

    直流电源滤波器的作用1、将有用的信号与噪声分离,提高信号的抗干扰性及信噪比;2、滤掉不感兴趣的频率成分,提高分析精度;3、从复杂频率成分中分离出单一的频率分量.

    理想直流电源滤波器与实际直流电源滤波器理想直流电源滤波器使通带内信号的幅值和相位都不失真,阻喧内的频率成分都衰减为零的直流电源滤波器,其通带和阻带之间有明显的分界线.

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