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直流電源為什么要濾波濾波

直流電源為什么要濾波

濾波

濾波（Wave filtering）是將信號(hào)中特定波段頻率濾除的操作，是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。濾波分為經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。

濾波是將信號(hào)中特定波段頻率濾除的操作，是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。是根據(jù)觀察某一隨機(jī)過程的結(jié)果，對(duì)另一與之有關(guān)的隨機(jī)過程進(jìn)行估計(jì)的概率理論與方法。

起源

濾波一詞起源于通信理論，它是從含有干擾的接收信號(hào)中提取有用信號(hào)的一種技術(shù)。“接收信號(hào)”相當(dāng)于被觀測(cè)的隨機(jī)過程，“有用信號(hào)”相當(dāng)于被估計(jì)的隨機(jī)過程。例如用雷達(dá)跟蹤飛機(jī)，測(cè)得的飛機(jī)位置的數(shù)據(jù)中，含有測(cè)量誤差及其他隨機(jī)干擾，如何利用這些數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確地估計(jì)出飛機(jī)在每一時(shí)刻的位置、速度、加速度等，并預(yù)測(cè)飛機(jī)未來的位置，就是一個(gè)濾波與預(yù)測(cè)問題。這類問題在電子技術(shù)、航天科學(xué)、控制工程及其他門中都是大量存在的。歷早考慮的是維納濾波，后來R.E.卡爾曼和R.S.布西于20世紀(jì)60年代提出了卡爾曼濾波。現(xiàn)對(duì)一般的非線性濾波問題的研究相當(dāng)活躍。由以上的參數(shù)分析可以得出結(jié)論：240V高壓直流供電系統(tǒng)各種狀態(tài)下的輸出電壓均可滿足IT設(shè)備的工作需要，且有一定的安全裕度。

電源濾波的作用是什么?

對(duì)于電源濾波而言，剛剛只是講了降低交流阻抗這個(gè)作用，實(shí)際上，還有更重要的是降低輸出紋波。對(duì)于干電池來講，輸出本來不含紋波，不需要濾波。

但是，就剛剛講的降低交流阻抗這個(gè)角度看，加電容，尤其是在IC電源引腳附近加電容，對(duì)于復(fù)雜電路，還是必要的。

濾波的作用是什么

濾波電路的基本作用是讓某種頻率的電流通過或阻止某種頻率的電流通過。 濾波電路作用是盡可能減小脈動(dòng)的直流電壓中的交流成分，保留其直流成分，使輸出電壓紋波系數(shù)降低，波形變得比較平滑。整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動(dòng)成分，稱為紋波。為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲(chǔ)能作用的電抗性元件（如電容、電感）組成的濾波電路來濾除整流電路輸出電壓中的脈動(dòng)成分以獲得直流電壓。當(dāng)前，航天系統(tǒng)各通信局（站）普遍采用UPS系統(tǒng)作為IT設(shè)備的主用電源，它克服了因市電中斷而導(dǎo)致的系統(tǒng)中斷。

技術(shù)指標(biāo)

直流電源的技術(shù)指標(biāo)分為兩種：一種是特性指標(biāo)，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)（或電壓調(diào)整率）、輸出電阻（或電流調(diào)整率）、紋波電壓（周圍與隨機(jī)漂移）。

1） 穩(wěn)壓系數(shù)及電壓調(diào)整率：穩(wěn)壓系數(shù)是指在負(fù)載電流、環(huán)境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對(duì)變化引起輸出電壓的相對(duì)變化。 電壓調(diào)整率是指輸入電壓相對(duì)變化為±10%時(shí)的輸出電壓相對(duì)變化量，穩(wěn)壓系數(shù)和電壓調(diào)整率均說明輸入電壓變化對(duì)輸出電壓的影響，因此只需測(cè)試其中之一即可。并非直流時(shí)候不需要考慮，事實(shí)上，所有電源都有一個(gè)驅(qū)動(dòng)能力，在滿足驅(qū)動(dòng)能力的前提下，電源輸出可保持相對(duì)穩(wěn)定。

2） 輸出電阻及電流調(diào)整率：輸出電阻與放大器的輸出電阻相同，其值為當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的。電流調(diào)整率：輸出電流從0變到值時(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓相對(duì)變化值。輸出電阻和電流調(diào)整率均說明負(fù)載電流變化對(duì)輸出電壓的影響，因此也只需測(cè)試其中之一即可。通帶內(nèi)信號(hào)所獲得的增益，叫做通帶增益，阻帶中信號(hào)所得到的衰減，叫做阻帶衰減。

3）紋波電壓：疊加在輸出電壓上的交流電壓分量。用示波器觀測(cè)其峰峰值一般為毫伏量級(jí)。也可用交流毫伏表測(cè)量其有效值，但因紋波不是正弦波，所以有一定的誤差。