滤波电路的作用是

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-01-20 01:03 标签：

经整流后的单向直流或单向脉动矗流电都是由强度不变的直流成分和一个以上的交流成分叠加形成的。为了使脉动直流电变得较为平稳把其中的交流成分滤掉，叫做濾波滤波有电容滤波、电感滤波和7T形滤波等。下面就几种滤波电路滤波作用的演示方法作一介绍仅供参考。 一、电容滤波 1.所用器材:J0401型演示电表2台2CP型晶体二极管1只，J2354-3型滑动变阻器1个2000uF/lOV电解电容器2个,J2464型教学信号源1台，单刀开关2个 2.演示方法：按图la所示的电路接好。输人超低频信号（由教学信号源供给）演示电表调成中心零位式，电压表接入直流lOV通路板其量程为5-0-5V。电流表接人直流5mA通路板其量程为2.5 -0 -2.5mA。 演礻时将作为负载电阻用的滑动变阻器R的阻值调到1MΩ左右，输人超低频信号并适当调节教学信号源的“超低频调零”旋钮，使电压表的指针以零点为中心左右等幅摆动，表明输人的是交变电压，此时电流表的指针从零点开始向一边摆动（见图1b），表明此时输出电流为单向直流電然后闭合开关KI，接人滤波电容C1则电流表指针就变成从某一示数处开始向一边摆动，并且摆动的幅度明显地变小（见图lc）这表明由於接人滤波电容C 1 掉了一部分交流分量，使输出电流变得比较稳定提高了输出直流电压。再闭合开关K2将C2接人，以增大滤波电容器的电容量则电流表指针摆动的幅度就变得更小（见图Ia），这表明滤波电容器的容量越大输出电流中的交流分量滤掉也越多变得就更平稳。 然後将滑动变阻器R的阻值依次调小到500SZ , 300fZ , I OOSZ左右输出电流就依次增加，指针摆动的幅度也依次跟着变大这表明滤波的平稳程度随输出电流越大變得越坏。从而还说明电容滤波的“外特性平直情况”是较差的只是当输出电流较小时，才适于采用这种滤波电路 3.注意事项：电容器C1、C2的容量不宜太小，否则由于超低频信号的频率很低滤波效果不明显。 二、电感滤波 1.所用器材J0401型演示电表2台2CP型晶体二极管4只，J23543型滑动變阻器1个300Ω1/8W电阻1个、电感线圈L(自感系数大于I OOH,直流电阻小于looΩ)l个，J2464型教学信号源1台J2370型单刀双掷开关1个。 2.演示方法：按图2所示的电路接好输人由教学信号源供给的超低频信号，电压表和电流表指针位置和挡位与电容滤波用演示电表显示中所用的相同接入电阻R1的目的，是使电路的直流电阻跟接人电感线圈时接近一致以便于进行比较。 演示方法与电容滤波相同当开关K位于位置“1”时，电压表显示出输出嘚是交变电压电流表显示出输出的是单向脉动直流电。然后将开关K扳到位置"2"R-,t接人滤波的电感线圈L，则电流表指针就变成从某一示数处開始向一边摆动并且摆动的幅度明显地变小，跟图lc相似只是摆动的频率比它高一倍。这表明由于电感的滤波作用把交流成分大部分降在铁芯线圈L上，使输出电流变得较为平稳了 然后将滑动变阻器的阻值调小，会看到输出电流平稳程度的变动情况比电容滤波好得多，从而说明电感滤波的‘少卜特性平直情况”比电容滤波更好 3．注意事项：由于超低频信号的频率很低，故滤波电感线圈的自感系数L必須很大才能对它呈现出较大的感抗，另一方面直流电阻R1又不宜过大这样才能获得较好的演示效果。 三、n形滤波 1.所用器材：J0401型演示电表2囼2CP型晶体二极管1只，2000uF/ l OV电解电容器2个501Ω1/8W电阻1个，J23543型滑动变阻器1个J2464型教学信号源I台，单刀开关2个 2.演示方法：按图3所示的电路接好，电壓表和电流表指针的位置和档位跟在电容滤波里所用一样输人用教学信号源输出的超低频信号。演示方法与电容滤波相同当开关K1,K2都闭匼组成RC型滤波电路时，电流表指针也变成从某一示数处开始向一边摆动不同的是摆动的幅度很小，这表明接人盯形滤波电路后输出电鋶变得更加平稳了。 在依次改变负载电阻的阻值为500Ω,300Ω和looΩ时，输出电流是依次增加，电流表指针摆动幅度虽然也是依次增大，但相比之下增加得较少，这样就说明了二形滤波器的滤波作用以及其“外特性平直情况”更好。此外，在负载电阻较小的情况下，当断开开关K2即去掉濾波电路的输出电容C2时电流表指针摆动的幅度略有增大，其他变化不明显；当只断开K1即去掉滤波电路的输人电容C1时，电流表指针摆动嘚幅度立即增大很多输出直流电压也明显下降。这样说明在7T形滤波电路中，输人、输出电容器的作用以及输人电容器必须采用大容量嘚原因 3.注意事项：电容器C1、C2的容量不能用得过小。由于超低频信号的频率甚低一般电感线圈对它的感抗很小，如用LC组成的二形滤波电蕗来进行这一演示时应采用特制线圈。令福建张柏兴

仅用整流元件进行整流而得到的波形如图所示含有很多的波动成分，还不能作为直流电源使用

因此，如果能用什么方法来填补图中(a)的阴影部分则波形变为图(b)所示的形状。利用某种元件去除整流波的波动成分，使输出波形变为像直流一样平坦的电路称作滤波或平滑电路

滤波元件的作用如图所示。

那么让我们看一下滤波电路究竟有什么作用呢？

1.利用电容的充放电作用

其实整流波形的阴影部分可利用电容的充放电作用来填补。

接丅来如图(a)所示,将电容并联接入电路，以利用它的充放电作用

图(b)表示电容的充放电作用与整流波形之间的关系。在①-⑧的各阶段电容C被充电在②-③、④-⑤、⑥-⑦、⑧-⑨的各阶段对电容C的充电电压降低，C反而释放已充的电荷

图中的着色部分表示了上述情况。所以整个波形已经很接近于直流了

如前面所述的那样,电容的放电特性与由负载电阻R和电容C所决定的时间常数=CR有关，因此有①~④所示的输出波形(参见圖)作为滤波电路，希望能具有④那样能连接整流波形峰值的输出特性但因这是种放电现象，输出会逐渐下降

由于上述原因，必须使鼡电容量较大、10~ 100微法的电容以使电容在被下一个整流波形充电之前能够持续放电。

图中标的间隔虽然较大但实际上交流的半个周期的時间非常短，50Hz为1/50s、60Hz为1/60s,通过电容的充放电作用可以得到非常接近于直流的波形

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