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：搜搜做题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/16 02:30:42

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?

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。

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