储能电容和π型滤波电路的应用

通过整流电路的介绍可以发现，无论哪一种整流电路都无法完全把“波”的痕迹去除干净，就算是优秀的桥式全波整流，其输出仍然是一个频率为100Hz的单向脉动电压信号（在市电为50Hz的情况下）。于是为了获得直流电路工作所需的直流电源，还需要对整流之后的信号进行处理。如图7－2所示，全波整流之后的滤波电路滤掉了脉动成分，虽然还有一些小的波动，但是信号已经非常接近直流了。

2.3.1　储能电容滤波

储能电容滤波是一种最简单的电源滤波形式，基本工作原理是基于电容能够储存电荷，电容器两端的电压不能突变的思想。如图7－9所示，在整流全桥之后加上了一个滤波电容C1。整流全桥输出的单向脉动电压信号在上升段给电容C1充电，由于充电回路电阻很小，电容充电速度很快。而在其下降时电容C1向负载Rl放电，由于放电回路电阻很大，电容放电速度较慢，从而波形变得平滑，即相当于滤波之后输出了一个直流电压信号。

图7－9　储能电容滤波

2.3.2　π型滤波(www.xing528.com)

除了储能电容滤波电路外，常常还会使用如图7－10所示的两种π型滤波电路，之所以叫π型滤波电路是因为两个电容C1、C2与电感L1或电阻R1呈“π”型排列。电容C1实现了储能电容滤波，直流电压信号初步形成。此时的直流电压信号中还有一些小的波动，而电感L的特性是阻止电流的变化，于是它抑制了这些波动。电容C2的隔直通交特性把最后少量交流信号导到地线中，最终输出的直流电压信号质量较使用单纯的储能电容滤波的好。图7－10（b）所示的滤波原理与此类似。

图7－10　π型滤波

（b）电感式；（b）电阻式

图7－10（a）中的电感L在滤波电路中有个专门的名字叫扼流圈（chokecoil），有“扼制交流”的意思，它是把漆包线绕制在铁氧体环上而成。这种扼流圈还常常用在某些高质量的信号线中，如常用的USB线上就有密封的扼流圈起到抑制噪声的作用。

图7－10（b）中的电阻R与负载是串联的关系，当有电流通过时势必会分压。所以电阻R的阻值应该远远小于负载的输入阻抗，一般R的阻值可以选用1Ω、2Ω等。