常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。电容滤波为无源滤波，本文详细介绍了电容滤波的工作原理以及其作用。

　　滤波电容的作用简单讲是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定。

　　滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。

　　★当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。当uC>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻R放电，uC按指数规律缓慢下降。

 

　　★当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和D4因加正向电压变为导通状态，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降;下降到一定数值时D2和D4变为截止，C对RL放电，uC按指数规律下降;放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。

　　RL、C对充放电的影响：

　　电容充电时间常数为rDC，因为二极管的rD很小，所以充电时间常数小，充电速度快;RLC为放电时间常数，因为RL较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。电容C愈大，负载电阻RL愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大，如图所示。

　　整流电路是将交流电变成直流电的一种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0.01.故整流输出的电压必须采取一定的措施.尽量降低输出电压中的脉动成分，同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较理想的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。

　　常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、 LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤等)有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

　　直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。

　　脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。)

　　RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1虚线框即为加的一级RC滤波电路。若用S'表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R')S'。

　　由分析可知，在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。

　　为了解决这个矛盾，于是常常采用有源滤波电路，也被称作电子滤波器。电路如图2。它是由C1、R、C2组成的π型RC滤波电路与有源器件--晶体管T组成的射极输出器连接而成的电路。由图2可知，流过R的电流IR=IE(1+β)=IR(1+β)。流过电阻R的电流仅为负载电流的1/(1+β).所以可以采用较大的R，与C2配合以获得较好的滤波效果，以使C2两端的电压的脉动成分减小，输出电压和C2两端的电压基本相等，因此输出电压的脉动成分也得到了削减。

　　从RL负载电阻两端看，基极回路的滤波元件R、C2折合到射极回路，相当于R减小了(1+β)倍，而C2增大了(1+β)倍。这样所需的电容C2只是一般RCπ型滤波器所需电容的1/β，比如晶体管的直流放大系数β=50，如果用一般RCπ滤波器所需电容容量为1000μF，如采用电子滤波器，那么电容只需要20μF就满足要求了。采用此电路可以选择较大的电阻和较小的电容而达到同样的滤波效果，因此被广泛地用于一些小型电子设备的电源之中。

　　导读：在我们平时所使用的家用电器或者电子产品中会有一个叫做滤波电容的设备，其实也就是我们平时所说的电容器，之所以被称为滤波电容是因为其本身的功能性，可以在电路中降低交流的脉动波纹系数，也就是过滤波纹的作用，因此这种器件被称为滤波电容。

　　一、滤波电容的介绍

　　滤波电容器件使用在整流电路中，并且与电路并联在一起，作用就是可以降低电路的脉动波纹系数，这样就可以使得电流平滑输出，没有波动。对于不同电路中电流的不同，一般所使用的滤波电容也不同，当然，选择正确的滤波电容，可以让电路的使用更加顺畅。

　　如今滤波电容之所以被广泛的使用是因为其本身的特点，具有温升低、损耗低、安全性、便捷性这四个主要特点。目前市场上所见的电容根据材料的不同，滤波电容的使用情况也有所区别，例如：铝电解的滤波电容和薄膜的滤波电容，材料的不同导致产品的耐温性、阻抗、损耗等都会有差别。

　　二、滤波电容的原理

　　滤波电容在电路中是并联在电路中的，并联在整流电路的输出端和负载之间，这其中的原理主要是利用电容器两端的电压不跳跃的原理。滤波电容的原理就是将滤波器和电容器结合来看，滤波器根据不同的频率可以分为低通、高通、带通以及带租滤波器，根据器件的特点还可以分为有源和无源滤波器，根据处理的信号方式还可以分为模拟滤波器、数字滤波器以及抽样数据滤波器。

　　电容的细部原理也可以这样理解，当一个整流电路中加入一个电容器以后，其中的二极管导通时就会给负载供电，或者给电容充电。接着当电容充电过程完成以后就会继续放电过程，此时的输出电压的大小就和脉动程度与负载电阻之间有着直接的关系，也就是T=RC，如果负载R很小时，放电常数就会减小，这时输出电压就会降低滤波，可以说和没有滤波时一样了。

　　三、滤波电容如何选择?

　　在每个电子器件的开关中，滤波电容都是起着非常重要的作用，那么如何选择一个正确合适的滤波电容也是非常重要的，选择合适的滤波电容一定要了解相关的参数值，包括电容器的电容量、损耗角正切值、漏电流等，这些参数都是可以作为一个滤波器参考好坏的标准。

　　如何选择滤波电容的大小?

　　电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。<>

　　电感滤波属电流滤波，是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流，输出电压低，低于交流电压有效值;适用于大电流，电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。

　　一般情况下，电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号，但即使是低频信号，其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用，电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。

　　低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时，由于低频滤波电容高频特性不好，它在高频充放电时内阻较大，等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化，电容内压力升高，最终导致电容的鼓包和爆裂。

　　电源滤波电容的大小，平时做设计，前级用4.7u,用于滤低频，二级用0.1u，用于滤高频，4.7uF的电容作用是减小输出脉动和低频干扰，0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好，两个电容值相差大概100倍左右。电源滤波，开关电源，要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大，而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌，机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰，任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路，也就有了自谐振，只有在这个自谐振频率上，等效电阻最小，所以滤波最好!

　　电容的等效模型为一电感L，一电阻R和电容C的串联，

　　电感L为电容引线所至，电阻R代表电容的有功功率损耗，电容C.

　　因而可等效为串联LC回路求其谐振频率，串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f = 1/(2pi* LC).，串联LC回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻，所以中心频率处起到滤波效果.引线电感的大小因其粗细长短而不同，接地电容的电感一般是1MM为10nH左右，取决于需要接地的频率。

　　除此之外，还要看看电容是否具有“阻抗-频率”的特性，并且要了解产品在产生高频尖峰信号时是否会有良好的滤波作用。了解以上几点以后基本上就可以选择一个性能不错的滤波电容了。