二、濾波原理

1. 單向脈動性直流電壓的特點 

如圖1（a）所示。是單向脈動性直流電壓波形，從圖中可以看出，電壓的方向性無論在何時都是一致的，但在電壓幅度上是波動的，就是在時間軸上，電壓呈現出周期性的變化，所以是脈動性的。 

但根據波形分解原理可知，這一電壓可以分解一 個直流電壓和一組頻率不同的交流電壓，如圖 1（b）所 示。在圖 1（b）中，虛線部分是單向脈動性直流電壓U。中的直流成分，實線部分是 UO 中的交流成分。

2. 電容濾波原理

根據以上的分析，由于單向脈動性直流電壓可分解成交流和直流兩部分。在電源電路的濾波電路中，利用電容器的“隔直通交”的特性和儲能特性，或者利用電感“隔交通直”的特性可以濾除電壓中的交流成分。

圖 2 所示是電容濾波原理圖。 

圖 2（a）為整流電路的輸出電路。交流電壓經整流電路之后輸出的是單向脈動性直流電，即電路中的UO。 

圖 2（b）為電容濾波電路。由于電容 C1 對直流電相當于開路，這樣整流電路輸出的直流電壓不能通過C1到地，只有加到負載RL圖為 RL上。對于整流電路輸出的交流成分， 因 C1容量較大，容抗較小，交流成分通過C1流到地端，而不能加到負載RL。這樣，通過電容C1的濾波，從單向脈動性直流電中取出了所需要的直流電壓 +U。 

濾波電容 C1 的容量越大，對交流成分的容抗越小，使殘留在負載RL上的交流成分越小，濾波效果就越好。 

3. 電感濾波原理

圖3所示是電感濾波原理圖。由于電感L1對直流電相當于通路，這樣整流電路輸出的直流電壓直接加到負載RL上。

對于整流電路輸出的交流成分，因L1電感量較大，感抗較大，對交流成分產生很大的阻礙作用，阻止了交流電通過C1流到加到負載RL。這樣，通過電感L1的濾波，從單向脈動性直流電中取出了所需要的直流電壓 +U。 

濾波電感L1的電感量越大，對交流成分的感抗越大，使殘留在負載RL上的交流成分越小，濾波效果就越好，但直流電阻也會增大。

三、π 型 RC濾波電路識圖方法

圖 4 所示是π型 RC濾波電路。電路中的 C1、C2 和 C3 是3只濾波電容，R1 和 R2 是濾波電阻，C1、R1 和C2 構成第一節π 型的 RC 濾波電路， C2、R2 和 C3 構成第二節π型 RC濾波電路。由于這種濾波電路的形式 如同希臘字母π和采用了電阻器、電容器，所以稱為π型 RC濾波電路。

π 型RC濾波電路原理如下： 

（1）這一電路的濾波原理是：從整流電路輸出的電壓首先經過C1的濾波，將大部分的交流成分濾除，然后再加到由R1和C2構成的濾波電路中。C2的容抗與R1構成一個分壓電路，因C2 的容抗很小，所以對交流成分的分壓衰減量很大，達到濾波目的。對于直流電而言，由于C2具有隔直作用，所以R1和C2分壓電路 對直流不存在分壓衰減的作用，這樣直流電壓通過R1輸出。

（2）在R1大小不變時，加大C2的容量可以提高濾波效果，在C2容量大小不變時，加大R1的阻值可以提高濾波效果。但是，濾波電阻R1的阻值不能太大，因為流過負載的直流電流要流過R1，在R1上會產生直流壓降，使直流輸出電壓Uo2減小。R1的阻值越大，或流過負載的電流越大時，在R1上的壓降越大，使直流輸出電壓越低。 

（3） C1是第一節濾波電容，加大容量可以提高濾波效果。但是C1太大后，在開機時對C1的充電時間很長，這一充電電流是流過整流二極管的，當充電電流太大、時間太長時，會損壞整流二極管。所以采用這種π型RC濾波電路可以使C1容量較小，通過合理設計R1和C2的值來進一步提高濾波效果。 

（4）這一濾波電路中共有3個直流電壓輸出端，分別輸出Uo1、 Uo2和Uo3三組直流電壓。其中，Uo1只經過電容C1濾波；Uo2則經過了C1、R1和C2電路的濾波，所以濾波效果更好，Uo2 中的交流成分更??；Uo3則經過了2節濾波電路的濾波，濾波效果最好，所以Uo3中的交流成分最少。 

（5）3個直流輸出電壓的大小是不同的。Uo1 電壓最高，一般這一電壓直接加到功率放大器電路，或加到需要直流工作電壓最高、工作電流最大的電路中；Uo2電 壓稍低，這是因為電阻R1對直流電壓存在電壓降；Uo3電壓最低，這一電壓一般供給前級電路作為直流工作電壓，因為前級電路的直流工作電壓比較低，且要求直 流工作電壓中的交流成分少。