引言： 整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0.01.故整流输出的电压必须采取一定的措施。尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较理想的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。 在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性 的器件，如：电容器、电感器。本文对其各种形式的滤波 电路进行分析。

滤波电路主要有下列几种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路；π 型 RC 滤波电路；π 型 LC 滤波电 路；电子滤波器电路（有源滤波）。

（1）电容的储能与滤波 ① 储能： 【电容器】的工作特点：可类比【水容器】的储存和释放。 当电容两端加上电压时，电容会迅速充满电，电荷被牢牢地‘吸附’在电容极板上，满电电压=电源电压。此时电容等效一个小电池的功能。 当电源电压降低或消失时，电容会像电池一样，把电放给电路延续保持供电电压和时间。 ② 滤波 滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定。 滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电功能，起到高充低补作用，减小了原电压的波动幅度，使输出电压趋于平滑。（比如高电压12V转5V，经过此步骤已降为5V，不过此时的5V电压是5V单向脉动性直流电压）

（2）单向脉动性直流电压的特点： 如图 1（a）所示。是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的， 但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现 出周期性的变化，所以是脉动性的。

但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解一 个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图 1（b）所 示。在图 1（b）中，虚线部分是单向脉动性直流电压 U。 中的直流成分，实线部分是 UO 中的交流成分 根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。在电源电路的滤波电路中，利 用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用 电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。

图 2 所示是电容滤波原理图。图 2（a）为整流电路的输出电路。交流电压经整流 电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的 UO。

图 2（b）为电容滤波电路。由于电容 C1 对直流电 相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1 到地，只有加 到负载 RL 图为 RL 上。对于整流电路 输出的交流成分， 因 C1 容量较大， 容抗较小，交流成 分通过 C1 流到地 端，而不能加到负 载 RL。这样，通过 电容 C1 的滤波， 从单向脉动性直 流电中取出了所 需要的直流电压 +U。

滤波电容 C1 的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载 RL 上的交流成分越小，滤波效果就越好。

2、电感滤波原理 图 3 所示是电感滤波原理图。由于电感 L1 对直流 电相当于通路，这样整流电路输出的直流电压直接加到负载 RL 上。 对于整流电路输出的交流成分，因 L1 电感量较大，感抗较大，对交流成分产生很大的阻碍作用，阻止 了交流电通过 C1 流到加到负载 RL。这样，通过电感 L1 的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直 流电压 +U。

滤波电感 L1 的电感量越大，对交流成分的感抗越 大，使残留在负载 RL 上的交流成分越小，滤波效果就 越好，但直流电阻也会增大。

3、π型RC滤波 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。如图虚线框即为加的一级RC滤波电路。 这一电路的滤波原理是：从整流电路输出的电 压首先经过 C1 的滤波，将大部分的交流成分滤除，然 后再加到由 R 和 C2 构成的滤波电路中。C2 的容抗与 R 构成一个分压电路，因 C2 的容抗很小，所以对交流 成分的分压衰减量很大，达到滤波目的。对于直流电而 言，由于 C2 具有隔直作用，所以 R和 C2 分压电路 对直流不存在分压衰减的作用，这样直流电压通过 R输出。

电阻R与C2的容量问题： 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。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/ωC2R’）S‘。

由分析可知，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。

4、有源RC滤波 为了解决这个矛盾，于是常常采用有源滤波电路，也被称作电子滤波器。电路如图2。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。