请教电源后级输出部分滤波方式？

发表于 2010-4-29 09:40

往往在电源输出部分为了减小电压、电流的波动通常会加入电容、电感滤波，问题是：

1。它们是属于低通滤波方式对吗？？那么它们的截止频率设为多少最好？

2。滤波方式很多种，对于dc-dc方式（直流斩波电路）的电源那种函数滤波比较合适？

3我看到在输出都是采用无源滤波，用有源滤波不合适在什么地方？

发表于 2010-4-29 09:54

电源是个能量输出器件，其输出端的滤波主要起使输出能量均衡作用（包括电容和电感）。所谓“截止频率”，当然是越低越好，但这会受到器件的尺寸和成本的制约。既然是电源滤波，不会是有源的。

发表于 2010-4-29 10:10

1、是低通，所谓“截止频率”，除成本和体积方面的考虑，还要考虑负载突变时滤波器输出的变化速度(反应速度)。
2、能够选择的函数极其有限，而且没有必要。
3、有源滤波是要耗电的，而且有源滤波增加电路的复杂性也增加成本，因此极少采用。

发表于 2010-4-29 10:22

上楼，对于全桥整流滤波，如果不考虑成本，我截止频率设置为1Hz要比100hz好是吗？？但是这样对于频率越高的信号，衰减越大，那么我如果设为1hz截止频率，岂不是输出电压会非常低？？
对于能量均衡，我不是太理解，是不是这样：截止频率设为1Hz，输出电压会降到很低，根据能量均衡，提供的电流就会增加很多是吗？？如果是这样我的截止频率取中间50hz应该比较好，可以同时考虑到电压、电流

发表于 2010-4-29 10:32

4楼：
截止频率很低，输出电压不会低。输出电压是直流，频率为零。但截止频率非常低的话，开机上电时输出电压将很缓慢地上升，当然关机下电输出电压也是很缓慢下降。
“能量均衡”，HWM的意思是在一个工作周期内，滤波器元件(电感和电容)存储的能量与释放的能量相等。无论你的截止频率取多少，电源提供的的电压电流不会变化。
对工频电源，截止频率取50Hz绝对不行，应该远低于工作频率(100Hz)。

发表于 2010-4-29 10:33

3楼，我是不是可以这样理解：

1。如果我不考虑成本，截止频率设为1Hz。这样如果负载变化，电压、电流会变化很慢即不能随负载及时变化。
如果我要使输出电压随负载及时变化，那么我就应该减小电容值，如果是电流我就需要调节电感值。
2.。。。
3. 可以采用有源低通滤波，但是因为增加了电路的复杂性和成本，因此在一般产品中极少采用对吗？？

发表于 2010-4-29 10:34

直流电源是供电的（几乎是直流），和高频信号衰减有何关系？高频电路中，为了防止信号的窜出，还会特意在器件的馈电通路串上扼流电感。

关于能量均衡，设想一下“水缸”的原理即可。

发表于 2010-4-29 10:44

6楼：
1、完全错误。
注意电感和电容以及电感的电阻构成LCR电路，回去复习复习电路基础课里面LCR对阶跃输入的反应，尤其注意过阻尼和欠阻尼的区别。欠阻尼是要产生衰减振荡的，这在电源输出中绝不允许。

发表于 2010-4-29 17:27

非常感谢楼上两位的回答，
1. 真没有考虑过阻尼的问题，我是不是可以这样理解：当要求输出电压随负载变化灵敏时，可以减小电容，但是必须相应的增加电感，使此低通滤波电路维持在临界阻尼状态？？
2. 50hz全桥整流后未经过滤波电路时为100Hz的脉动直流啊, maychang在5楼怎么说频率为零??
你的意思是滤波后频率为0的直流状态是吗？？
3. 我是不是可以认为：由电容上积存的能量释放给负载。lcr电路正常工作在呈容性状态，如此当我频率低于截止频率时，感抗变小，电容储存了更多的能量。反之，频率过高时，高于谐振频率，那电路呈感性，感抗变大，电容上存储的能量减小。
电容就好比水缸，电感好比入水管子，负载好比用水设备。感抗好比入水管的阀门，阀门开的越小（感抗越大）水缸进水越少，当入水量等于用水量时（频率等于谐振频率），则变成了水刚进入水缸接着就被用完了。当入水量小于用水量时（频率大于谐振频率），则变成了从水缸断断续续的出水，以至达到无水（频率过高，被彻底滤除，高频衰减）

发表于 2010-4-29 17:28

另外，对于全桥整流滤波，截止频率设置在几Hz最好，有没有经验值？？

发表于 2010-4-29 18:09

9楼：
1、回去复习电路基础，看看改变LCR中哪个参数可以使谐振频率不变而阻尼改变。
2、在5楼已经说过了。
3、不可以这样比拟。用力学内容比拟电磁学内容的条件是两种不同的物理现像遵守同样的方程。

发表于 2010-4-30 09:53

谢谢楼上回答

1. 我看了lc串联电路关于阻尼，你说的是不是电感的电阻？我没有考虑电感的电阻，是因为我感觉在电感L改变时，电感的电阻变化很小。当然这只是我认为的，我没有这方面的经验
2。我再确认一下，5楼你的意思是如果截止频率设置很低，那么整流后的脉动直流几乎可以认为是频率为0的无脉动直流了（恒定直流）。

发表于 2010-4-30 11:18

12楼：
滤波之前(整流之后)的电压和滤波之后的电压，都是脉动直流。
将这两个电压作傅立叶展开，都是一个常数项，其后跟随着频率成整数倍的正弦项和余弦项。不同之处仅在于各正弦项和余弦项的系数，滤波后各正弦项和余弦项系数减小很多，但常数项对理想低通滤波器是不变的。此即低通滤波的含意。
低通滤波的截止频率影响各正弦项和余弦项系数减少多少，截止频率越低，各正弦项和余弦项系数减少越大。
截止频率高，甚至可能某些正弦和余弦项系数几乎没有减少，例如截止频率200Hz，那么100Hz频率信号就几乎不减少。

发表于 2010-4-30 17:15

谢谢楼上，我数学不好，当初学信号时碰到拉普拉斯变换、傅里叶变换就头疼，所以也没好好学
我再看看傅里叶变换，对于全桥整流滤波低通滤波截止频率设为多少比较好呢？？有没有经验值呢？？

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