LC滤波电路分析
LC与RC滤波电路设计原理
LC与RC滤波电路设计原理1.LC滤波电路设计原理：LC滤波电路是由电感器（L）和电容器（C）组成的电路。
它主要通过利用电感和电容的特性来实现对不同频率的信号的滤波。
根据电感和电容的特性，我们知道电感对于高频信号有较大的阻抗，而电容对于低频信号有较大的阻抗。
因此，在LC滤波电路中，当输入信号的频率比较高时，电感器的阻抗较大，电容器的阻抗较小，所以电流主要通过电感器，而不会随着频率的增加而改变。
当输入信号的频率比较低时，电感器的阻抗较小，电容器的阻抗较大，所以电流主要通过电容器，而不会随着频率的减小而改变。
根据以上原理，我们可以设计出不同类型的LC滤波电路。
例如，如果我们希望滤除高频信号，可以设计一个电感器和电容器并联的LC滤波电路，这样在高频信号通过时，电感器的阻抗较大，电容器的阻抗较小，从而滤除高频信号；如果我们希望滤除低频信号，可以设计一个电感器和电容器串联的LC滤波电路，这样在低频信号通过时，电感器的阻抗较小，电容器的阻抗较大，从而滤除低频信号。
2.RC滤波电路设计原理：RC滤波电路是由电阻器（R）和电容器（C）组成的电路。
它主要通过利用电阻和电容的特性来实现对不同频率的信号的滤波。
与LC滤波电路不同，RC滤波电路实际上是通过电容器的充电和放电过程来对电信号进行滤波。
当输入信号的频率比较高时，电容器没有足够的时间来充电，所以输入信号基本上不会通过电容器。
而当输入信号的频率比较低时，电容器有足够的时间来充电，所以输入信号可以通过电容器。
根据以上原理，我们可以设计出不同类型的RC滤波电路。
例如，如果我们希望滤除高频信号，可以将电容器连接在输出端，这样在高频信号通过时，电容器没有足够的时间来充电，所以高频信号被滤除；而如果我们希望滤除低频信号，可以将电容器连接在输入端，这样在低频信号通过时，电容器有足够的时间来充电，所以低频信号被滤除。
综上所述，LC和RC滤波电路都是通过利用电感、电容、电阻等元件的特性来实现对不同频率的信号的滤波。
什么是LC滤波电路
什么是LC滤波电路LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。
LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
\LC滤波器的适用场合 无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合 有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
LC滤波电路原理及设计
LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。
LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
\LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
LC滤波电路原理及设计
LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。
LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器与电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容与电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或屡次谐波，最普通易于采用的无源滤波器构造是将电感与电容串联，可对主要次谐波〔3、5、7〕构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
\LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波与现代滤波。
经典滤波的概念，是根据富立叶分析与变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一局部频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比拟理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件〔如电容、电感〕组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波与有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波与复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波与RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，那么滤波器的滤波效果越差。
LC滤波电路原理及设计
LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器,是传统的谐波补偿装置;LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就是该装置不需要额外提供电源;LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器,又称,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波3、5、7构成低阻抗旁路；、、都属于无源滤波器;\LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成,通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路;有源滤波器适用场合电路不适于高压大电流的负载,只适用于信号处理,滤波是信号处理中的一个重要概念;滤波分经典滤波和现代滤波;经典滤波的概念,是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念;根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成;换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分;只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波;为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件如电容、电感组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压;常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类;无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等;有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器;直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差;脉动系数S=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67;对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1／4RLC／T-1;T为整流输出的直流脉动电压的周期;电阻滤波电路RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的;如图1BRC滤波电路;若用S表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=1/ωC2RS;由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,最后由C2再旁路掉;在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好;而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实;这种电路一般用于负载电流比较小的场合.图1A电容滤波图1B C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=1/ωC2R'S'电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示;因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C并联在负载两端;电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联;C L-C电感滤波Dπ型滤波或叫C-L-C滤波图1 无源滤波电路的基本形式c:\iknow\docshare\data\cur_work\ t并联的电容器C在输入电压升高时,给电容器充电,可把部分能量存储在电容器中;而当输入电压降低时,电容两端电压以指数规律放电,就可以把存储的能量释放出来;经过滤波电路向负载放电,负载上得到的输出电压就比较平滑,起到了平波作用;若采用电感滤波,当输入电压增高时,与负载串联的电感L中的电流增加,因此电感L将存储部分磁场能量,当电流减小时,又将能量释放出来,使负载电流变得平滑,因此,电感L也有平波作用;利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点,在整流电路的负载回路中串联一个电感,使输出电流波形较为平滑;因为电感对直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小;电感滤波缺点是体积大,成本高.桥式整流电感滤波电路如图2所示;电感滤波的波形图如图2所示;根据电感的特点,当输出电流发生变化时,L中将感应出一个反电势,使整流管的导电角增大,其方向将阻止电流发生变化;图2电感滤波电路在桥式整流电路中,当u2正半周时,D1、D3导电,电感中的电流将滞后u2不到90°;当u2超过90°后开始下降,电感上的反电势有助于D1、D3继续导电;当u2处于负半周时,D2、D4导电,变压器副边电压全部加到D1、D3两端,致使D1、D3反偏而截止,此时,电感中的电流将经由D2、D4提供;由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性,四个二极管D1、D3；D2、D4的导电角θ都是180°,这一点与电容滤波电路不同;图3电感滤波电路波形图已知桥式整流电路二极管的导通角是180°,整流输出电压是半个半个正弦波,其平均值约为 ;电感滤波电路,二极管的导通角也是180°,当忽略电感器L的电阻时,负载上输出的电压平均值也是 ;如果考虑滤波电感的直流电阻R,则电感滤波电路输出的电压平均值为要注意电感滤波电路的电流必须要足够大,即RL不能太大,应满足wL>>RL,此时IOAV可用下式计算由于电感的直流电阻小,交流阻抗很大,因此直流分量经过电感后的损失很小,但是对于交流分量,在wL和 RL上分压后,很大一部分交流分量降落在电感上,因而降低了输出电压中的脉动成分;电感L愈大,RL愈小,则滤波效果愈好,所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合;采用电感滤波以后,延长了整流管的导电角,从而避免了过大的冲击电流;电容滤波原理详解1．空载时的情况当电路采用电容滤波,输出端空载,如图4a所示,设初始时电容电压uC为零;接入电源后,当u2在正半周时,通过D1、D3向电容器C充电；当在u2的负半周时,通过D2、D4向电容器C充电,充电时间常数为a电路图 b波形图图4 空载时桥式整流电容滤波电路式中包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻;由于一般很小,电容器很快就充到交流电压u2的最大值 ,如波形图2b 的时刻;此后,u2开始下降,由于电路输出端没接负载,电容器没有放电回路,所以电容电压值uC不变,此时,uC＞u2,二极管两端承受反向电压,处于截止状态,电路的输出电压,电路输出维持一个恒定值;实际上电路总要带一定的负载,有负载的情况如下;2．带载时的情况图5给出了电容滤波电路在带电阻负载后的工作情况;接通交流电源后,二极管导通,整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形;在时刻,即达到u2 90°峰值时,u2开始以正弦规律下降,此时二极管是否关断,取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压;先设达到90°后,二极管关断,那么只有滤波电容以指数规律向负载放电,从而维持一定的负载电流;但是90°后指数规律下降的速率快,而正弦波下降的速率小,所以超过90°以后有一段时间二极管仍然承受正向电压,二极管导通;随着u2的下降,正弦波的下降速率越来越快,uC 的下降速率越来越慢;所以在超过90°后的某一点,例如图5b中的t2时刻,二极管开始承受反向电压,二极管关断;此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流,直至下一个半周的正弦波来到,u2再次超过uC,如图5b中的t3时刻,二极管重又导电;以上过程电容器的放电时间常数为电容滤波一般负载电流较小,可以满足td较大的条件,所以输出电压波形的放电段比较平缓,纹波较小,输出脉动系数S小,输出平均电压UOAV大,具有较好的滤波特性;（a）电路图b波形图图5带载时桥式整流滤波电路以上滤波电路都有一个共性,那就是需要很大的电容容量才能满足要求,这样一来大容量电容在加电瞬间有很大的短路电流,这个电流对整流二极管,变压器冲击很大,所以现在一般的做法是在整流前加一的功率型NTC热敏电阻来维持平衡,因NTC热敏电阻在常温下电阻很大,加电后随着温度升高,电阻阻值迅速减小,这个电路叫软起动电路;这种电路缺点是：断电后,在热时间常数内, NTC热敏电阻没有恢复到零功率电阻值,所以不宜频繁的开启;为什么整流后加上滤波电容在不带负载时电压为何升高这是因为加上滤波测得的电压是含有脉动成分的峰值电压,加上负载后就是平均值,计算：峰值电压=×理论输出电压有源滤波-电子电路滤波电阻滤波本身有很多矛盾,电感滤波成本又高,故一般线路常采用有源滤波电路,电路如图6;它是由C1、R、C2组成的π型RC滤波电路与有源器件晶体管T组成的射极输出器连接而成的电路;由图6可知,流过R的电流IR=IE／1+β=IRL／1+β;流过电阻R的电流仅为负载电流的1/1+β．所以可以采用较大的R,与C2配合以获得较好的滤波效果,以使C2两端的电压的脉动成分减小,输出电压和C2两端的电压基本相等,因此输出电压的脉动成分也得到了削减;从RL负载电阻两端看,基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路,相当于R减小了1+β倍,而C2增大了1+β倍;这样所需的电容C2只是一般RCπ型滤波器所需电容的1／β,比如晶体管的直流放大系数β=50,如果用一般RCπ型滤波器所需电容容量为1000μF,如采用电子滤波器,那么电容只需要20μF就满足要求了;采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果,因此被广泛地用于一些小型电子设备的电源之中;图6。
LC滤波电路原理及设计详解之欧阳育创编
LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。
LC 滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
LC滤波电路原理及设计详解
LC滤波电路原理及设计详解LC滤波器是一种常用的电子滤波器。
它利用电感和电容的特性来实现对特定频率信号的滤波。
在电路设计中，LC滤波器主要用于去除频率噪声、谐波和交流噪声。
LC滤波器的设计原理是基于电感和电容的频率特性。
当电流通过电感时，它会产生一个与电流方向相反的电势，从而阻碍电流的流动。
而电容则能够储存电荷，当电容电压变化时，会产生一个与电压变化方向相反的电流。
通过这些特性，可以利用电感和电容的组合来实现对特定频率信号的滤波。
LC滤波器的主要结构是一个电感和一个电容串联或并联连接。
当输入信号通过电感和电容时，会根据频率的不同而产生不同的响应。
对于低频信号，电感将起到主导作用，阻碍信号的流动；而对于高频信号，电容将起到主导作用，阻碍信号的流动。
这样，可以通过调整电感和电容的数值来实现对不同频率信号的滤波。
LC滤波器的设计主要涉及两个方面：频率选择和阻抗匹配。
在频率选择上，需要根据需要滤除的信号频率来确定电感和电容的数值。
通常，要滤除的频率越高，所需电容的数值越大，所需电感的数值越小。
在阻抗匹配方面，需要保证LC滤波器的输入和输出阻抗与其他电路元件的阻抗相匹配，以确保信号能够顺利传输。
LC滤波器的性能指标主要包括截止频率、通带衰减和相位延迟。
截止频率指的是滤波器开始对信号进行滤波的频率，通常以-3dB为标准来定义。
通带衰减指的是滤波器对于通带内信号的衰减程度，通常以dB为单位来表示。
相位延迟指的是信号在滤波器中通过的时间延迟。
在LC滤波器的设计中，需要根据具体应用需求选择合适的电感和电容数值，并进行实际的电路布局设计。
此外，还需要考虑电感的饱和电流和电容的额定电压等参数，以确保电路的安全可靠运行。
综上所述，LC滤波器是一种常用的电子滤波器，它利用电感和电容的频率特性来实现对特定频率信号的滤波。
通过调整电感和电容的数值，可以实现对不同频率信号的滤波。
在LC滤波器的设计中，需要考虑频率选择和阻抗匹配等因素，并选择合适的电感和电容数值进行实际的电路设计。
LC滤波电路原理及设计
LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置.LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联,除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要;无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
\LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念,是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分.只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器.直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
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LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，应用很广泛。
LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。
LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小.对交流电的感抗大,滤波效果好.缺点是体积大,笨重.成本高.用在要求高的电源电路中.
RC滤波中的电阻要消耗一部分直流电压,R不能取得很大,用在电流小要求不高的电路
中.RC体积小,成本低.滤波效果不如LC电路
LC滤波器的组成
LC滤波器一般是由滤波电抗器、电容器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；
LC 滤波的单相桥式整流网侧谐波分析
摘要: 对LC 滤波的单相桥式整流电路作了较深入的理论分析, 得到了与谐波有关的各项性能指标
和谐波含量的表达式及关系曲线, 仿真结果验证了所得结论的正确性。
1 引言
许多电力电子装置含有由直流电压源供电的逆变或斩波电路。
在这类装置中直流电压源大多是由电网交流电源整流后, 再经并联有大电容的滤波电路滤波得到的。
滤波电容的引入造成了这类装置网侧电流的较大畸变。
近年来,这类装置越多地投入使用(如各种电压型交2直2交变频装置、直流斩波调速装置、开关电源及不间断电源等) , 其网侧谐波问题逐渐引起了人们的关注。
对其网侧谐波进行深入的分析是一项有意义的工作。
以往对整流电路分析大多针对电感滤波型整流电路, 个别对含有滤波电容的整流电路也只是作了一些定性分析。
作者曾对电容滤波型整流电路作了较深入的分析, 但分析中没有考虑电网电抗的影响, 然而当电网电抗影响不能忽略时必须进一步分析研究。
另一方面,在并联电容前串一小电感以抑制电流冲击引起的畸变, 这种电路一般称为LC 滤波整流电路。
可证明, 这种情况在一定条件下与电容滤波型整流电路考虑电网电抗的情况是完全等效的。
本文在考虑电网电抗影响情况下, 对LC滤波单相桥式整流电路的网侧谐波进行较深入的定性和定量分析, 给出网侧电流谐波含量和某些性能指标与电路参数的关系表达式及关系曲线, 分析电路参数对电流谐波成分和各项性能指标的影响, 仿真结果验证了结论的正确性。
2 电路模型及直流电流工作方式
在由直流电压源供电的装置中, 输出电压幅值可由逆变电路或斩波电路来调节, 因此其整流电路由二极管组成是常见的情况。
文中的分析即针对二极管单相桥式整流电路。
图1 是分析所采用的电路模型和电压、电流波形,C 是滤波电容,L 是抑制电流冲击的电感。
稳态时逆变或斩波电路消耗的直流平均电流一定, 所以可用电阻模型代表逆变或斩波电路。
在图 1 中若L 取值由小变大(以至无穷大) , C 取值由大变小, 则整流电路负载由容性
逐渐变为感性, 直流侧充电电流 id 由断续方式1 经断续方式2 变成连续方式, 如图2 所示。
因
是二极管整流, 所以不论是哪种方式, 二极管VD1和VD4只能在电压正半周时导通, 而VD2和
VD3只能在电压负半周时导通。
在断续方式 1中, id 在电源电压过零前即为零, VD1、 VD4和
VD2、 VD3间不发生换相过程; 在断续方式 2 中,电源电压过零时 id 未降到零, 两组二极管间发
生换相过程, 交流侧电流在电压过零时反向, 但电感储能不足以使 id 连续; 在连续方式中, 电
源电压过零时两组二极管换相且 id 连续。
在上述含有直流电压源的装置中, 其直流滤波电路C 的取值较大, 而L 主要用来抑制电流冲击故取值较小, 所以这里的讨论均是针对id 为断续方式1 的情况。
LC滤波的三相桥式整流网侧谐波分析
摘要：对于广泛使用的三相桥式整流电容滤波电路，在直流侧接入电抗器是提高电路输入功率因数降低谐波电流的有效方法。
通过分析得出了电路各项输入指标与参数间的理论关系式，为电路分析设计提供了有效的工具。
仿真与实验证明了结论的正确性。
1.概述
随着电力电子技术的飞速发展，其应用已经深入到电力、冶金、化工、通讯、铁路电气以及家电等各个领域，在电力电子装置中，整流器作为装置与电网的接口占有相当大的比重，随着变频器、开关电源及UPS 等装置的广泛应用，由电容滤波、二极管构成的三相不可控整流电路所占应用比例越来越高，同时这种整流电路对电网的不利影响，如输入电流谐波等，也越来越严重。
虽然目前可以采用PFC装置、有源滤波器等方案解决其带来的各种不利影响，但采用接入电抗器仍为最简单和常用的一种提高功率因数、抑制谐波的方法。
目前对采用电抗器改善整流器输入谐波及功率因数的分析主要采用计算机仿真，得出了一些有价值的数据及图表，但采用仿真的方法难以建立各项指标与电路参数间的理论公式。
文献［4］提出了采用整流器开关函数、基于频域的分析方法，对同时含有直流侧及交流侧滤波元件的情况得到了很好的求解公式，但公式形式十分复杂，难以实用。
由于在整流电路的直流侧或交流侧接入电抗器均可以起到改善整流器输入谐波及功率因数的作
用，而在直流侧接入电抗器效果更为明显。
本文将对直流侧采用LC滤波的三相桥式不可控整流电路网侧特性与滤波器参数的关系进行分析。
在一定程度近似的基础上获得了各项输入指标与滤波参数的计算公式，仿真及实验表明，公式具有较高的精度。
2.理论分析
采用LC滤波的三相桥式不可控整流电路的等效结构如图1所示。
图1 采用LC滤波的三相不可控整流电路
图中———直流侧负载等效电阻
本文将在以下条件下对电路特性进行分析：
三相电源为对称正弦；忽略三相进线阻抗及二极管压降；滤波电容对6次及6次以上频率谐波
的阻抗远小于。
在通常情况下，上述假设条件对于整流器都是可以满足的。
下面将对直流侧电压、电流及交流侧
电流进行分别讨论。
2.1直流侧电压及电流分析
在假设条件情况下，即不考虑换相重叠角及直流电流连续情况下，不可控整流电路输出的直流
电压波形 d如图2所示，采用傅立叶级数形式可表示为：
式中U21——交流侧线电压有效值
直流侧电流可采用直流电压表达式与LCR电路的阻抗计算获得：
针对采用LC滤波的三相桥式整流电路网侧各项指标的分析方法进行了研究，在一定程度近似的
基础上获得了功率因数、各次谐波、等指标的计算方法，简单明了地描述了其与滤波参数间的关
系，使用方便。
将该分析方法用于大功率开关电源等电力电子装置输入电路设计，取得了良好的效果。