大佬講解濾波器原理(二)，輕松搞定LC濾波器原理

很多朋友看來，濾波器原理屬于難以掌控的內(nèi)容。但事實(shí)上，只要耐心學(xué)習(xí)，濾波器原理可被輕松掌握。本文中，將為大家講解LC濾波器原理，并附帶LC濾波電路實(shí)例。希望通過本文，大家能對(duì)LC濾波器原理有更深的理解。

LC濾波器原理很簡單，它就是利用電容同高頻阻低頻，電感通低頻阻高頻的原理。對(duì)于需要截止的高頻，利用電容吸收電感、阻礙的方法不使它通過，對(duì)于需要的低頻，利用電容高阻、電感低阻的特點(diǎn)是它通過。

LC濾波器

LC濾波器也稱為無源濾波器，是傳統(tǒng)的諧波補(bǔ)償裝置。LC濾波器之所以稱為無源濾波器，顧名思義，就是該裝置不需要額外提供電源。LC濾波器一般是由濾波電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，與諧波源并聯(lián)，除起濾波作用外，還兼顧無功補(bǔ)償?shù)男枰?

LC濾波器按照功能分為LC低通濾波器、LC帶通濾波器、高通濾波器、LC全通濾波器、LC帶阻濾波器;

按調(diào)諧又分為單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器及三調(diào)諧濾波器等幾種。

LC濾波器設(shè)計(jì)流程主要考慮其諧振頻率及電容器耐壓，電抗器耐流。

LC濾波器原理

在電子線路中，電感線圈對(duì)交流有限流作用，由電感的感抗公式XL=2πfL 可知，電感L越大，頻率f越高，感抗就越大。因此電感線圈有通低頻，阻高頻的作用，這就是電感的濾波原理。

下面是LC濾波電路實(shí)例

電感在電路最常見的作用就是與電容一起，組成LC濾波電路。我們已經(jīng)知道，電容具有“阻直流，通交流”的本領(lǐng)，而電感則有“通直流，阻交流，通低頻，阻高頻”的功能。如果把伴有許多干擾信號(hào)的直流電通過LC濾波電路(如圖)，那么，交流干擾信號(hào)大部分將被電感阻止吸收變成磁感和熱能，剩下的大部分被電容旁路到地，這就可以抑制干擾信號(hào)的作用，在輸出端就獲得比較純凈的直流電流。

在線路板電源部分的電感一般是由線徑非常粗的漆包線環(huán)繞在涂有各種顏色的圓形磁芯上。而且附近一般有幾個(gè)高大的濾波鋁電解電容，這二者組成的就是上述的 LC濾波電路。另外，線路板還大量采用“蛇行線+貼片鉭電容”來組成LC電路，因?yàn)樯咝芯€在電路板上來回折行，也可以看作一個(gè)小電感。

濾波電路的原理實(shí)際是L、c元件基本特性的組合利用。因?yàn)殡娙萜鞯娜菘箈c=2nfc又1會(huì)隨信號(hào)頻率升高而變小，而電感器的感抗xl=2f會(huì)隨信號(hào)頻率升高而增大，如果把電容、電感進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)應(yīng)用，它們組合的阻抗也會(huì)隨信號(hào)頻率不同而發(fā)生很人變化口這表明，不同濾波電路會(huì)對(duì)某種頻率信號(hào)呈現(xiàn)很小或很大的電抗，以致能讓該頻率信號(hào)順利通過或阻礙它通過，從而起到選取某種頻率信號(hào)和濾除某種頻率信號(hào)的作用。

以圖9—3(a)所示的濾波電路來說，當(dāng)有信號(hào)從左至右傳輸時(shí)，L對(duì)低頻信號(hào)阻礙小，對(duì)高頻信號(hào)阻礙大;C則對(duì)低頻信號(hào)衰減小，對(duì)高頻信號(hào)衰減大。因此該濾波電路容易通過低頻信號(hào)，稱為低通濾波電路。其特點(diǎn)可用圖中的幅一頻(UF特性f}}I線表示。

對(duì)于圖9—3(b)所示的濾波電路來說，容易通過高頻信號(hào)，所以稱為高通濾波電路。

對(duì)于圖9—3(c)所示的濾波電路，它利用C l和L1串聯(lián)對(duì)諧振信號(hào)阻抗小、C2和L7并聯(lián)對(duì)諧

振信號(hào)阻抗大的特性，能讓諧振信號(hào)f容易通過，而阻礙其他頻率信號(hào)通過，所以稱為帶通濾波電路。該電路的這種特點(diǎn)可用圖中的幅一頻(U-F特性曲線概括。

對(duì)于圖9—3(d)所示的濾波電路，它利用Cl和Ll并聯(lián)對(duì)諧振信號(hào)阻抗大、C，和L，，串聯(lián)對(duì)諧振信號(hào)阻抗小的特點(diǎn)，容易讓諧振頻率以外的信號(hào)通過，而抑制諧振信號(hào)廠F通過，所以稱為帶阻濾波電路。該電路的特點(diǎn)可用圖中的幅一頻(U-F性曲線來概括。