电气滤波器——定义、分类、特性、主要类型

工业能源提供实用正弦电压曲线……与此同时，在许多情况下，周期性的交流电流和电压与谐波电流和电压截然不同。

电气滤波器可用于平滑整流器中的电压波、将调幅高频振荡转换为相对缓慢的信号电压变化的解调器以及其他类似设备。

在最简单的情况下，您可以限制自己与负载串联电感器，其电阻随着谐波次数的增加而增加，并且对于低频振荡相对较小，对于恒定分量更是如此。使用U形、T形和L形过滤器更有效。

电气滤波器的基本定义和分类

滤波器的选择性是指它能够从进入其输入的电流的整个频谱中选择有用信号固有的特定频率范围。

为了获得良好的选择性，滤波器必须以最小衰减通过所需信号固有频率的电流，并且对所有其他频率的电流具有最大衰减。根据这个过滤器，可以给出以下定义。

电气滤波器被称为四极器件，它通过特定频带内的电流而衰减很小（带宽），而频率在该频带之外的电流 - 具有高衰减或通常所说的不通过（非 -传输带）。

根据电路的结构，滤波器分为链式（列式）滤波器和桥式滤波器。链式滤波器是根据T型、P型和L型桥式电路制成的滤波器。桥式滤波器是在桥式电路上制作的滤波器。

根据元素的性质，过滤器分为：

根据滤波电路中能量源的存在，分为：

为了完整表征滤波器性能，有必要了解其电气特性，包括衰减、相移和特性阻抗的频率依赖性。

最好的是具有最少元素的过滤器，它具有：

不幸的是，没有一种基本类型的滤波器的特性能够满足所有这些要求。因此，根据具体情况，使用此类过滤器，其特性最能满足技术要求。通常需要将滤波器应用于由各种类型的基本连接组成的复杂电路。

最常见的过滤器类型

在图。图 1 显示了一个简单的 L 形滤波器图，电感器 L 和电容器 C 连接在接收器 rpr 和整流器 V 之间。

所有频率的交流电都遇到一个很大的电感电阻，一个并联的电容器沿并联支路传递剩余的高频电流。这显着降低了负载中的电压纹波。 rNS。

也可以使用由两个或多个相似链接组成的过滤器。有时使用带电阻器的简单滤波器代替电感器。

最简单的平滑L型电滤波器

米。 1.最简单的平滑L型电滤波器

更先进的是他们使用的谐振滤波器共振现象.

当电感和电容串联时，当fwL = 1 / (kwV)时，电路将在频率fw处具有最高的电导率（有源），并且在接近谐振的频段具有相当高的电导率。该电路是一个简单的带通滤波器。

当电感和电容并联时，这样的电路在谐振频率处的电导率最低，在接近谐振频率的频段电导率相对较低。这样的滤波器是针对某个频带的阻塞滤波器。

为了提高简单带通滤波器的性能，可以使用一种方案（图 2），其中电感器和电容器彼此并联连接到接收器。这样的电路也被调谐为与山羊的频率共振，并且对所选频带中的电流呈现出非常高的电阻，而对其他频率的电流呈现出非常小的电阻。

简易电气过滤带

米。 2. 简单带通滤波器示意图

类似的滤波器可用于在特定频率下产生调制振荡的调制器。将低频信号电压 Uc 施加到调制器 M，将其转换为调制高频振荡，滤波器将电压与所需频率分开，然后馈送到负载 rNS。

例如，假设非正弦交流电流过电路，并且要从接收器电流曲线中消除非常大的三次和五次谐波电流。接下来，我们将交替包括两个调谐到电路中三次和五次谐波谐振的电路（图 3，a）。

调谐到 3w 频率谐振的左线阻抗对于该频率将非常大，而对于所有其他谐波则很小；调谐到频率 5w 谐振的右侧电路起到类似的作用...因此，输入接收器的电流曲线几乎不包含三次和五次谐波（图 3，b），这将被抑制筛选。

调谐到三次和五次谐波谐振的串联谐振电路的方案：a - 电路图； b - 接收器的电压电路和电流 inp 曲线

米。 3. 串联谐振电路调谐三次谐波和五次谐波谐振的方案：a——电路图； b — 接收器的电压电路和电流 inp 曲线

带通滤波器输出电压曲线

米。 4.带通滤波器输出电压曲线

在某些情况下，会执行更复杂的带通滤波器，以及通过或不通过从特定频率开始的振荡的截止滤波器。这种过滤器由 T 形或 U 形连接组成。

滤波器的工作原理是在频率的频带内，例如带通滤波器，共振发生在n + 1个频率，其中n是连接数。这种由三个连接组成的滤波器的曲线 Uout = f (w) 如图 1 所示。 4. 共振发生在频率w1、w2、w3 和w4。