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电感滤波的工作原理

发布时间:2012-11-23

电感滤波的工作原理
1.纯电感电路中欧姆定律的表达式
在纯电感电路中,电流强度跟电压成正比:I=U/(XL)这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式。把这个表达式跟I=U/R比,可以看出XL相当于电阻R.XL表示出电感对交流电阻碍作用的大小,叫做感抗,它的单位也是欧姆。
 
2.线圈的感抗公式
线圈的感抗XL跟自感系数L和交流电的频率f间的关系为:XL=2лfL。
 
3.电感工作原理_电感对交流电的阻碍作用
为什么电感对交流电有阻碍作用呢?交流电通过电感线圈时,电流时刻在改变,电感线圈中必然产生自感电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用。
 
4.电感滤波原理
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。
在大电流的情况下,由于负载电阻RL很小。若采用电容滤波电路,则电容容量势必很大,而且整流二极管的冲击电流也非常大,在此情况下应采用电感滤波。由于电感线圈的电感量要足够大,所以一般需要采用有铁心的线圈。
 
电感滤波的工作原理

滤波电路工作原理
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。
在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小。只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。L愈大,滤波效果愈好。
另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。
 
桥式整流电路电感滤波原理
电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,电感L有平波作用。
桥式整流电路电感滤波优点:整流二极管的导电角大,峰值电流小,输出特性较平坦。
 
电感滤波的工作原理

桥式整流电路电感滤波缺点:存在铁心,笨重、体积大,易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。例1桥式整流器滤波电路如图所示,已知V1是220V交流电源,频率为50Hz,要求直流电压VL=30V,负载电流IL=50mA。试求电源变压器副边电压V2的有效值,选择整流二极管及滤波电容。
 
电感滤波的工作原理

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