《滤波相关介绍》PPT课件

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1、滤波的相关介绍滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是是抑制和防止干扰的一项重要措施，电子设备的电源电路工作时会存在高频噪声，主要由于电源模块工作时的高频开关造成的，负载频繁变化也会导致噪声的产生。在PCB设计时使用大面积铺地，尽量增大供电线宽度能降低噪声。但采取这些措施也很难达到EMI（电磁干扰）的要求，因此在电源部分采用滤波措施是必须的。今天主要介绍几种滤波器件1电容①工作原理在整流电路输出的电压是单向脉动性电压，不能直接给电子电路使用。所以要对输出的电压进行滤波，消除电压中的交流成分，成为直流电后给电子电路使用。单向脉动性直流电压

2、可分解成交流和直流两部分。在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性滤除电压中的交流成分。电容的等效模型为一电感Ｌ，一电阻Ｒ和电容Ｃ的串联，电感Ｌ为电容引线所致，电阻Ｒ代表电容的有功功率损耗，电容为Ｃ。因而可等效为串联ＬＣ回路求其谐振频率，串联谐振频率在谐振频率以下电容呈容性，谐振频率以上电容呈感性。因而一般大电容滤低频波，小电容滤高频波。注意点：1.电容对地滤波，需要一个较小的电容并联对地，对高频信号提供了一个对地通路。频率变大后，大于W0值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出谐振频率后,对干扰

3、的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地2电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地，接的地干扰要小就是通常说的“静地”电容关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作用滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。旁路电容，去耦电容，滤波电容等等，其实无论如何称呼，它的原理都是一样的，即利用对交流信号呈现低阻抗的特性，这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来：Xcap=1/2лfC，工作频率越高，电

4、容值越大则电容的阻抗越小.。在电路中，如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路，就称为旁路电容；如果主要是为了增加电源和地的交流耦合，减少交流信号对电源的影响，就可以称为去耦电容；如果用于滤波电路中，那么又可以称为滤波电容；除此以外，对于直流电压，电容器还可作为电路储能，利用冲放电起到电池的作用。在电子电路中，去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容所处的位置不同，称呼就不一样了。对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦（decoupling）电容也称

5、退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。3电感工作原理：当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生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。由纯电感电路中欧姆定律的表达式I=U/（XL）和线圈的感抗公式XL=2πfL可知，感抗却

6、跟通过的电流的频率有关。电感L越大，频率f越高，感抗就越大，电流就越小。所以电感线圈在电路中有“通直流、阻交流”或“通低频、阻高频”的特性。所以电感有滤波作用电容和电感的很多特性是恰恰相反的。电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比，所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过。二者适当组合，就可过滤各种频率的信号。如在整流电路中,将电容并在负载上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波。共模电感的滤波电路，La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制反向)。这样，当电路中的正常电流流经共模电感时，

7、电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼)；当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。对理想的电感模型而言，当线圈绕完后，所有磁通都集中在线圈的中心内。但通常情况下环形线圈不会绕满一周，或绕制不紧密，这样会引起磁通的泄漏。共模电感有两个绕组，其间有相当大的间隙，这样就会产生磁通泄漏，并形成差模电感。因此，共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。

8、在滤波器的设计中，我们也可以利用漏感。如在普通的滤波器中，仅安装一个共模电感，利用共模电感的漏感产生适量的差模电感，起到对差模电流的抑制作用。有时，还要人为增加共模扼流圈的漏电感，提高差模电感量，以达到更好