电源滤波器在理想条件下，MC908GP32CBE可以消除半波或全波整流器输出电压的波动，产生稳定的直流电压。因为电子电路需要稳定的直流电压和电流源，才能提供正常工作所需要的电能和偏压，因此滤波电路是必需的。本节说明，滤波器是应用电容器来设计的。电源供应器内的稳压器，通常是运用集成电路组成的。稳压器可以防止由于输入电压或负载的变化，所造成的滤波直流电压的变化。
    在学习完本节的内容后，你应该能够：说明并且分析电源滤波器与稳压器的工作原理和特性；说明滤波器的功能及用途；说明电容式滤波器的工作原理；定义涟波电压( ripple voltage)并计算涟波因子；参与讨论有关电容输入式滤波器中的突波电流；参与讨论稳压器的工作原理。
    在大部分电源供应器中，标准50Hz的交流电压必须转换成大致上是定值的直流电压，如同我们先前所介绍过的情况一样。半波整流器的50Hz脉冲直流输出电压，或者是100Hz全波整流器脉冲输出电压，均需经过滤波处理，以便降低电压大幅波动的情形。图2.24说明滤波的概念，以及显示从滤波器输出近乎平直的直流输出电压。在滤波后的输出电压上出现的小波动电匝，我们称之为涟波(ripple)。

    1.电容输入式滤波器
    图2.25表示出利用电容输入式滤波器(capacitor-input filter)的半波整流器。滤波器装置只是一个电容器，从整流器的输出端连接到地面。RL代表负载的等效阻抗值。我们将利用半波整流器来说明基本原理，然后再扩展到全波整流器。
    在第一个正的四分之一输入周期，二极管是处于正向偏压，电容器充电到距离输入电压峰值0. 7V以内的电压，如图2.25(a)所示。当输入电压开始从峰僮减少时，如图2.25 (b)所示，此时电容器仍然保持它的电压，使得二极管的阴极电压高于阳极，造成二极管处于反向偏压。在这个周期的其余部分，电容器只能够通过负载电阻进行放电，放电的快慢则由时间常数决定，一般这个时间常数会比输入电压周期长。时间常数越大，则电容器放电越慢。在下一周期的第一个四分之一周期，如图2.25(c)所示，二极管再次由于输入电压超过电容器的电压大约0. 7V，而处于正向偏压的状态。

                   
    (1)涟波电压
    如你所知，电容器在周期一开始就快速充电，当输入电压越过正峰值后，电容器便开始通过负载电阻缓慢放电（此时二极管处于反向偏压的状态）。因为充放电造成电容器电压的波动情况，称之为涟波电压(ripplevoltag。)。一般来说，涟波并不是我们想要的结果；因此涟波越小，滤波的效果越佳，如图2.26所示。

               
    对于指定的输入频率，全波整流器的输出频率为半波整流器的两倍，如图2.27所示。这使得全波整流器的滤波效果更佳，因为在输出电压的峰值之间，全波整流器的间隔时间较短。对于相同的负载阻抗和电容器，全波整流电压与半波整流电压相比有更小的涟波。因为全波整流脉冲之间的时间间隔较短，因此电容器的放电时间也短，如图2.28所示。

         
    2．涟波因子
    涟波因子(r)是滤波器效率的一种指标，其定义如下：

                 r=Vr(pp)/VDC            (2.10)
其中，Vr(pp)是涟波电压的峰峰值，而VDC则是滤波器输出的直流电压（平均电压）部分，如图2.29所示。涟波因子越低，则滤波的效果越好。要降低涟波因子，可以增加滤波电容器的电容值，或者增加负载电阻的阻抗值。

                
    对于具有电容输入式滤波器的全波整流器，其涟波电压峰峰值的近似值以及滤波器输出电压的直流部
分，可以用下列式子表示。其中，Vp(rec)是未经滤波的整流电压峰值。
             Vr(pp)≈(fRLC/1)Vp(rect)          (2.11)
             VDC≈(1-1/2fRLC)Vp(rect)          (2.12)
    这些近似值的式子，会在附录B中，根据某些简化的假设条件加以推导出来。
   (3)电客输入式滤波器的突波电流
    在图2. 31(a)中的开关闭合之前，滤波电容器尚未充电。当开关闭合的瞬间，电压会如图所示连接到桥式整流的部分，而尚未充电的电容器就如同短路一般。这样就会产生一个突波电流Isurge，流过两个正向偏压的二极管D1和D2。最极端的情况就是当次级电压为峰值的时候，发生了这个开关闭合的状况，此时就会产生最大值的突波电流Isurge(max)，如图2.31(a)所示。

              
    此突波电流有可能会破坏这两个二极管，因此有时我们会加上一个突波限流电阻，如图2. 31(b)所示。此限流电阻的阻抗值相对于RL，必须是很小的值。这些二极管的额定值，必须能够承受可能出现的正向突波电流最大值，这样它们才能承受瞬间的突波电流。这项额定值在二极管的规格表中表示为IFSM。而突波限流电阻的最小阻抗值，可利用下式计算出来：
                            Rsurge=Vp(sec)-1.4V/IFSM   (2.13)
   3.稳压器
    若要滤波器能将电源供应器的涟波降到一个较低的水平，最有效的方法就是将电容输入式滤波器和稳压器合并一起使用。稳压器连接到滤波整流器的输出端，不论输入电压、负载电流和温度如何变化，都能维持输出一个稳定的电压值。电容输入式滤波器可以将稳压器输入电压的涟波，降到可接受的水平。这样由大电容器和稳压器组成的电路并不贵，就可以作出一个极佳的小型电源供应器。
    应用最广泛的IC稳压器都具备三个端点，一个输入端，一个输出端，最后一个则是参考端（或者是稳压端）。稳压器的输入电压，先经过电容器滤波，使得涟波的比率降低到10%以下。稳压器会进一步将涟波电压降到可忽略的水平。另外，大部分的稳压器都有一个内部的参考电压，短路保护装置和过热断路电路。它们有各种不同的正负输出电压，可以设计成只需要很少的外接元件，就能有各种输出电压的形式。一般来说，稳压器可以提供几安[培]的定值电流，且有很高的涟波排除率( ripple  rej ection)。
    如图2.32所示，具有三个端点的稳压器只需要几个外加电容器，就能完成电源供应器中的稳压功能，然后输出固定的电压。滤波时只需要在输入电压端和接地端之间，接上一个大电容器，就可实现。在输出端必须并联上一个输出电容器(电容量一般从0.1～1.OμF)来改进瞬时响应( transient response)。

              
    图2.33示出一个使用+5V稳压器的基本型固定电源供应器。

        
    稳压器的执行效率可以用百分率表示。可以用输入（线性）调整率(input regulation或者line regulation)或者负载调整率(load regulation)表示。线性调整率是指针对输入电压的固定变动量，会造成多少输出电压的变化情况。线性调整率通常定义成输出电压的变动量与对应的输入电压变动量的比值，以百分率来表示：
    线性调整率＝（△V_OUT/△V_IN）×100%         (2.14)
    负载调整率是指当负载电流在某一个范围变动时，会造成多少输出电压的变化，通常这个变化范围是从最小的负载电流(无负载状况下，NL)到最大的负载电流(全负载，FL)。通常表示成百分率，可以利用下列式子加以计算：
    负载调整率=（V_NL-V_FL/V_FL）×100%           (2.15)
其中，V_NL代表无负载时的输出电压，而V_FL则是在全负载（最大负载）时的输出电压。