电源为啥要滤波?想到一个问题,电源为啥要加滤波电容?如果满足:1.不考虑电源外部的杂质影响;2.电源内阻忽略不计;即假设
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/06 14:02:38
电源为啥要滤波?
想到一个问题,电源为啥要加滤波电容?如果满足:
1.不考虑电源外部的杂质影响;
2.电源内阻忽略不计;
即假设是理想恒压源,只考虑系统内部信号的变化,那么还需要滤波吗?
有材料上说滤波电容是为了降低电源的交流阻抗,这句话咋理解?
想到一个问题,电源为啥要加滤波电容?如果满足:
1.不考虑电源外部的杂质影响;
2.电源内阻忽略不计;
即假设是理想恒压源,只考虑系统内部信号的变化,那么还需要滤波吗?
有材料上说滤波电容是为了降低电源的交流阻抗,这句话咋理解?
理想恒压源,电源出口处不需要滤波.
滤波电容可以降低电源的交流阻抗,这个说法是对的.原因就是实际电源总有内阻.而在电源输出端,加上电容,这样,瞬间增大,并且维持时间很短的电流,可以由电容提供,瞬间减小,并且维持时间很短的电流,反向给电容充电.这些瞬间变化的电流,较大一部分不需要经过电源内阻,直接在电容上就交换了,因此,可以降低电源的交流阻抗.
还有类似的应用就是电路板IC电源附近的去耦电容,其实也是这个作用,因为电源有内阻,并且传输线路也有阻抗,去耦电容可以让一部分瞬间变化的电流直接在电容上交换,减小线路上的电流变化量,一方面有利于本IC供电,另一方面也有利于降低对其它IC的影响.
从这个角度讲,用了理想电源,由于导线不理想,去耦电容还是不可省略.
再问: 为啥要降低电源的交流阻抗呢? 是担心瞬变信号在其内阻和电源内阻上分压导致信号失真吗? 那直流电平为啥不需要考虑电源阻抗呢?
再答: 阻抗大了,压降就大啊! 并非直流时候不需要考虑,事实上,所有电源都有一个驱动能力,在满足驱动能力的前提下,电源输出可保持相对稳定。对驱动能力的要求,一定程度上也算是内阻的要求,确又有所不同,内阻一定形成压降,而稳压电源由于采用闭环控制,在驱动能力范围内,理论上可以保证输出恒定。 所谓电容降低交流阻抗,主要是针对高频的交流阻抗,因为电源即便是闭环的,也有响应速度的要求,对于负载电流的瞬间变化,响应跟不上,就会导致电压微小的波动。加上电容后,在电源内部,电流的瞬间变化量可以减小,从而改变电源特性。
再问: 明白了, 还是为了照顾电源的频率特性,如果干电池之类的就不用考虑滤波了是吗?
再答: 对于电源滤波而言,刚刚只是讲了降低交流阻抗这个作用,实际上,还有更重要的是降低输出纹波。对于干电池来讲,输出本来不含纹波,不需要滤波。 但是,就刚刚讲的降低交流阻抗这个角度看,加电容,尤其是在IC电源引脚附近加电容,对于复杂电路,还是必要的。
滤波电容可以降低电源的交流阻抗,这个说法是对的.原因就是实际电源总有内阻.而在电源输出端,加上电容,这样,瞬间增大,并且维持时间很短的电流,可以由电容提供,瞬间减小,并且维持时间很短的电流,反向给电容充电.这些瞬间变化的电流,较大一部分不需要经过电源内阻,直接在电容上就交换了,因此,可以降低电源的交流阻抗.
还有类似的应用就是电路板IC电源附近的去耦电容,其实也是这个作用,因为电源有内阻,并且传输线路也有阻抗,去耦电容可以让一部分瞬间变化的电流直接在电容上交换,减小线路上的电流变化量,一方面有利于本IC供电,另一方面也有利于降低对其它IC的影响.
从这个角度讲,用了理想电源,由于导线不理想,去耦电容还是不可省略.
再问: 为啥要降低电源的交流阻抗呢? 是担心瞬变信号在其内阻和电源内阻上分压导致信号失真吗? 那直流电平为啥不需要考虑电源阻抗呢?
再答: 阻抗大了,压降就大啊! 并非直流时候不需要考虑,事实上,所有电源都有一个驱动能力,在满足驱动能力的前提下,电源输出可保持相对稳定。对驱动能力的要求,一定程度上也算是内阻的要求,确又有所不同,内阻一定形成压降,而稳压电源由于采用闭环控制,在驱动能力范围内,理论上可以保证输出恒定。 所谓电容降低交流阻抗,主要是针对高频的交流阻抗,因为电源即便是闭环的,也有响应速度的要求,对于负载电流的瞬间变化,响应跟不上,就会导致电压微小的波动。加上电容后,在电源内部,电流的瞬间变化量可以减小,从而改变电源特性。
再问: 明白了, 还是为了照顾电源的频率特性,如果干电池之类的就不用考虑滤波了是吗?
再答: 对于电源滤波而言,刚刚只是讲了降低交流阻抗这个作用,实际上,还有更重要的是降低输出纹波。对于干电池来讲,输出本来不含纹波,不需要滤波。 但是,就刚刚讲的降低交流阻抗这个角度看,加电容,尤其是在IC电源引脚附近加电容,对于复杂电路,还是必要的。
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