电子电路 - 滤波器

电源框图清楚地说明了整流电路之后还需要一个滤波电路。整流器有助于将脉动交流电转换为仅沿一个方向流动的直流电。到目前为止，我们已经看到了不同类型的整流电路。

所有这些整流电路的输出都包含一些纹波因素。我们还观察到半波整流器的纹波系数大于全波整流器的纹波系数。

为什么我们需要过滤器？

信号中的纹波表示存在某些交流分量。为了获得纯直流输出，必须完全去除该交流分量。因此，我们需要一个电路将整流输出平滑为纯直流信号。

滤波器电路可以消除整流输出中存在的交流分量，并允许直流分量到达负载。

下图显示了滤波器电路的功能。

滤波器电路由两个主要元件构成，即电感器和电容器。我们已经在基础电子教程中学习过

让我们尝试使用这两个组件构建一些过滤器。

由于电感器允许直流电并阻止交流电，因此可以通过在整流器和负载之间串联电感器来构建称为串联电感器滤波器的滤波器。下图所示为串联电感滤波器的电路。

整流后的输出通过该滤波器时，电感器会阻挡信号中存在的交流分量，以提供纯直流。这是一个简单的初级过滤器。

由于电容器允许交流电通过并阻止直流电，因此可以使用并联连接的电容器构建称为并联电容器滤波器的滤波器，如下图所示。

整流输出通过该滤波器时，信号中存在的交流分量通过允许交流分量的电容器接地。信号中存在的剩余直流分量在输出处被收集。

上述讨论的滤波器类型是使用电感器或电容器构造的。现在，让我们尝试使用它们来制作更好的过滤器。这些是组合过滤器。

可以使用电感器和电容器来构造滤波器电路，以便在可以使用电感器和电容器两者的效率的情况下获得更好的输出。下图是LC滤波器的电路图。

当整流输出提供给该电路时，电感器允许直流分量通过它，从而阻挡信号中的交流分量。现在，根据该信号，如果存在任何交流分量，则将其接地，以便我们获得纯直流输出。

由于输入信号首先进入电感器，因此该滤波器也称为扼流圈输入滤波器。该滤波器的输出比之前的滤波器更好。

这是另一种非常常用的滤波器电路。它的输入端有电容器，因此也称为电容器输入滤波器。这里，两个电容器和一个电感器以π形网络的形式连接。并联一个电容器，然后串联一个电感器，再并联另一个电容器就构成了这个电路。

如果需要，还可以根据要求添加几个相同的部分。下图显示了 $\pi$ 滤波器（Pi-filter）的电路。

在这个电路中，我们有一个并联的电容器，然后是一个串联的电感器，最后是另一个并联的电容器。

因此，我们在负载处获得所需的纯直流输出。