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解答电感滤波电路的原理

发布时间:2018-02-08      点击:

解答电感滤波电路原理


       电流在经过滤波后,不仅负载电流及电压会减小,波形会变得平滑,变得更加稳定,这就是滤波电路的功劳,如下图1所示。电感是如何来完成滤波电路中的功能呢,下面我们一起来了解一下电感滤波电路原理。


图1:电流经电感滤波电路前后变化对比
 
       电感在滤波电路当中的作用就是把电能转化为磁能进而存储起来,所以我们可以将电感器了解为一个简单的变压器,只不过这个变压器只有一个绕组。
 
       在大电流的情况下,由于负载电阻RL很小。如果是采用电容滤波电路,则电容容量会很大,而且整流二极管的 冲击电流 ①也非常大,这时候就需要电感滤波电路,一般来说,由于电感线圈的电感量要够大,所以采用的是有铁心的线圈。

电感滤波电路原理
    
       当流过电感的电流,电流变化时,电感线圈中产生的 感生电动势 ②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。因此经电感滤波后,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。

       在电感线圈不改变的情况下,负载电阻俞小,输出电压的交流分量俞小,只有在 RL>>ωL ③时才能获得较好的滤波效果。L俞大,滤波效果愈好。

       另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。
 
       我们都清楚,滤波电路最大的用处就是尽可能的减小直流电压当中的交流成分,保留直流成分,从而使得波形变得平滑。而电感在其中作为一种对电能起到调节作用的器件,起到了非常重要的作用,通过这篇文章,相信大家应该都掌握了电感滤波电路的原理了。
 

注释:

①冲击电流 ——在电路学中,给负载通电的一瞬间,通常会产生大电流,这就是冲击电流。
②感生电动势 ——固定回路中的磁场发生变化,使回路中磁通量变化,而产生的感应电动势。
③RL>>ωL ——(R为电路的总电阻,L为电感,ω为电源角频率)

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