TDK濾波器的原理

TDK濾波器是一種用于減少電源電路中噪聲和紋波的裝置，其工作原理主要依賴于電容和電感的特性。下面詳細解釋電容和電感在濾波器中的作用及其原理。

電容濾波

電容的基本特性：

電容能夠存儲電荷，當電路中有電壓變化時，電容會充電或放電。

電容對直流信號呈現高阻抗，對交流信號呈現低阻抗。

電容濾波電路：

在電源電路中，通常使用大容量電容來濾除電壓中的高頻紋波。

當整流后的電壓通過電容時，電容會迅速充電到峰值電壓，然后在電壓下降時緩慢放電，從而平滑電壓波形。

電容容量的選擇：

為了有效濾除紋波，電容容量必須足夠大。

大容量電容可以更好地吸收和釋放電荷，減少電壓波動。

整流二極管的沖擊電流：

使用大容量電容時，整流二極管在每個周期的開始階段會承受較大的沖擊電流。

這種沖擊電流可能導致二極管過熱甚至損壞，因此需要采取措施保護二極管。

電感濾波

電感的基本特性：

電感能夠存儲磁場能量，當通過電感的電流變化時，會產生自感電動勢來阻礙電流的變化。

電感對直流信號呈現低阻抗，對交流信號呈現高阻抗。

電感濾波電路：

電感線圈的電感量要足夠大，通常需要使用帶有鐵芯的電感線圈。

當通過電感線圈的電流增加時，電感線圈產生的自感電動勢與電流方向相反，阻礙電流增加，并將部分電能轉換為磁場能存儲起來。

當通過電感線圈的電流減少時，自感電動勢與電流方向相同，阻礙電流減少，并釋放存儲的能量，補償電流的減少。

電感濾波的效果：

經過電感濾波后，負載電流和電壓的脈動減少，波形更加平滑。

整流二極管的導通角變大，減少了沖擊電流的影響。

濾波效果的優化：

在電感線圈不變的前提下，輸入電阻越小，電壓的交流分量越小。只有在 RL?ωL 時，才能獲得較好的濾波效果。電感量 L 越大，濾波效果越好。

總結

TDK濾波器通過結合電容和電感的特性，有效地減少了電源電路中的噪聲和紋波。電容主要用于濾除高頻紋波，而電感則通過產生自感電動勢來平滑電流和電壓的變化。通過合理選擇電容和電感的參數，可以實現高效的濾波效果，確保電路的穩定性和可靠性。