電源濾波器電路圖設計分享收藏-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-08-23
電源濾波器，又名“電源EMI濾波器”，或是“EMI電源濾波器”，是一種無源雙向網絡，是一種對電源中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除的電氣設備。
電源濾波器常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復式濾波（包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等）。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動成分的大小用脈動系數S來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。
脈動系數（S）=輸出電壓交流分量的基波最大值/輸出電壓的直流分量
電源濾波器的原理就是一種阻抗適配網絡：電源濾波器輸入、輸出側與電源和負載側的阻抗適配越大，對電磁干擾的衰減就越有效。
具體工作原理如下：交流電經過二極管整流之后，方向單一了，但是大小（電流強度）還是處在不斷地變化之中。這種脈動直流一般是不能直接用來給無線電裝供電的。要把脈動直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。換句話說，濾波的任務，就是把整流器輸出電壓中的波動成分盡可能地減小，改造成接近恒穩的直流電。
AC輸入整流濾波電路原理
防雷電路：當有雷擊，產生高壓經電網導入電源時，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1組成的電路進行保護。當加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時，其阻值降低，使高壓能量消耗在壓敏電阻上，若電流過大，F1、F2、F3會燒毀保護后級電路。
輸入濾波電路：C1、L1、C2、C3組成的雙π型濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網干擾。
當電源開啟瞬間，要對C5充電，由于瞬間電流大，加RT1（熱敏電阻）就能有效的防止浪涌電流。因瞬時能量全消耗在RT1電阻上，一定時間后溫度升高后RT1阻值減小（RT1是負溫系數元件），這時它消耗的能量非常小，后級電路可正常工作。
整流濾波電路：交流電壓經BRG1整流后，經C5濾波后得到較為純凈的直流電壓。若C5容量變小，輸出的交流紋波將增大。
下圖所示是電子濾波器。電路中的VT1是三極管，起到濾波管作用，C1是VT1的基極濾波電容，R1是VT1的基極偏置電阻，RL是這一濾波電路的負載，C2是輸出電壓的濾波電容。
電子濾波電路工作原理如下：
①電路中的VT1、R1、C1組成電子濾波器電路，這一電路相當于一只容量為C1×β1大小電容器，β1為VT1的電流放大倍數，而晶體管的電流放大倍數比較大，所以等效電容量很大，可見電子濾波器的濾波性能是很好的。等效電路如圖6（b）所示。圖中C為等效電容。
②電路中的R1和C1構成一節RC濾波電路，R1一方面為VT1提供基極偏置電流，同時也是濾波電阻。由于流過R1的電流是VT1的基極偏置電流，這一電流很小，R1的阻值可以取得比較大，這樣R1和C1的濾波效果就很好，使VT1基極上直流電壓中的交流成分很少。由于發射極電壓具有跟隨基極電壓的特性，這樣VT1發射極輸出電壓中交流成分也很少，達到濾波的目的。
③在電子濾波器中，濾波主要是靠R1和C1實現的，這也是RC濾波電路，但與前面介紹的RC濾波電路是不同的。在這一電路中流過負載的直流電流是VT1的發射極電流，流過濾波電阻R1的電流是VT1基極電流，基極電流很小，所以可以使濾波電阻R1的阻值設得很大（濾波效果好），但不會使直流輸出電壓下降很多。
④電路中的R1的阻值大小決定了VT1的基極電流大小，從而決定了VT1集電極與發射極之間的管壓降，也就決定了VT1發射極輸出直流電壓大小，所以改變R1的大小，可以調整直流輸出電壓+V的大小。
電子穩壓濾波器
如圖所示是另一種電子穩壓濾波器，與前一種電路相比，在VT1基極與地端之間接入了穩壓二極管VD1。
電子穩壓原理如下：
在VT1基極與地端之間接入了穩壓二極管VD1后，輸入電壓經R1使穩壓二極管VD1處于反向偏置狀態，此時VD1的穩壓特性使VT1管的基極電壓穩定，這樣VT1發射極輸出的直流電壓也比較穩定。注意：這一電壓的穩定特性是由于VD1的穩壓特性決定的，與電子濾波器電路本身沒有關系。
R1同時還是VD1的限流保護電阻。在加入穩壓二極管VD1后，改變R1的大小不能改變VT1發射極輸出電壓大小，由于VT1的發射結存在PN結電壓降，所以發射極輸出電壓比VD1的穩壓值略小。
C1、R1與VT1同樣組成電子濾波器電路，起到濾波作用。
在有些場合下，為了進一步提高濾波效果，可采用雙管電子濾波器電路，2只電子濾波管構成了復合管電路。這樣總的電流放大倍數為各管電流放大倍數之積，顯然可以提高濾波效果。
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