一种低能耗有源滤波装置
阅读说明：本技术 一种低能耗有源滤波装置 (Low-energy-consumption active filtering device ) 是由 严昊 李军 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低能耗有源滤波装置,涉及滤波领域,该低能耗有源滤波装置,包括:市电电源,用于提供220V的交流电；降压整流模块,用于将220V交流电转化为不稳定的低压直流电；滤波模块,用于将不稳定的低压直流电进行滤波,将其转换为稳定的低压直流电；稳压模块,用于输出大小可调的直流电压；信号滤波模块,用于滤除高频率的信号；市电电源连接降压整流模块,与现有技术相比,本发明的有益效果是：本方案通过对输入的电源进行滤波,通过三极管对滤波效果进行放大,使得小电感、电容滤波效果优良,同样放大器及外围电路对输入信号进行滤波时,选用的电容容值较大,选用的电阻阻值较小,以此在不降低滤波效果的同时,减少电阻对电能的消耗。(The invention discloses a low-energy-consumption active filter device, which relates to the field of filtering and comprises a mains supply, a first filter, a second filter and a third filter, wherein the mains supply is used for providing 220V alternating current; the voltage reduction rectification module is used for converting 220V alternating current into unstable low-voltage direct current; the filtering module is used for filtering the unstable low-voltage direct current and converting the unstable low-voltage direct current into stable low-voltage direct current; the voltage stabilizing module is used for outputting direct-current voltage with adjustable magnitude; the signal filtering module is used for filtering high-frequency signals; compared with the prior art, the voltage-reducing rectification module has the beneficial effects that: this scheme is through carrying out the filtering to the power of input, enlargies the filter effect through the triode for little inductance, electric capacity filter effect are good, and when same amplifier and peripheral circuit filtered input signal, the electric capacity appearance value of chooseing for use is great, and the resistance value of chooseing for use is less, with this when not reducing the filter effect, reduces the consumption of resistance to the electric energy.)
技术领域
本发明涉及滤波领域，具体是一种低能耗有源滤波装置。
背景技术
滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。经过滤波后，得到特定的频率信号，使得特定的频率信号干扰减小。
目前市场上的滤波电路往往会损耗太多的电能，造成较多的电能损耗，需要改进，将电能损耗降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低能耗有源滤波装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低能耗有源滤波装置，包括:
市电电源，用于提供220V的交流电；
降压整流模块，用于将220V交流电转化为不稳定的低压直流电；
滤波模块，用于将不稳定的低压直流电进行滤波，将其转换为稳定的低压直流电；
稳压模块，用于输出大小可调的直流电压；
信号滤波模块，用于滤除高频率的信号；
市电电源连接降压整流模块，降压整流模块连接滤波模块，滤波模块连接稳压模块，稳压模块连接信号滤波模块。
作为本发明再进一步的方案：降压整流模块包括变压器W、整流器T，变压器W的输入端连接市电电源，变压器W的输出端一端连接整流器T的4号引脚，变压器W的输出端另一端连接整流器T的2号引脚。
作为本发明再进一步的方案：滤波模块包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电感L1、电感L2、电阻R1、三极管V1、三极管V2，整流器T的1号引脚连接电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，整流器T的3号引脚连接电容C1的另一端、电感L1、三极管V1的集电极、三极管V2的集电极，电感L1的另一端连接电阻R1，电阻R1的另一端连接三极管V1的基极、电容C2的另一端，三极管V1的发射极连接电感L2，电感L2的另一端连接三极管V2的基极、电容C3的另一端，三极管V2的发射极连接电容C4的另一端。
作为本发明再进一步的方案：稳压模块包括二极管D1、二极管D2、电阻R2、电容C5、电容C6、电位器RP1、稳压器U1，稳压器U1的输入端连接三极管V2的发射极、二极管D1的负极，稳压器U1的接地端连接电位器RP1、电阻R2、电容C5、二极管D2的正极，电位器RP1的另一端接地，电容C5的另一端接地，二极管D2的负极连接电阻R2的另一端、稳压器U1的输出端、二极管D1的正极、电容C5，电容C5的另一端接地。
作为本发明再进一步的方案：信号滤波模块包括放大器U2、电容C7、电容C8、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6，放大器U2的电源端连接稳压器U1的输出端，放大器U2的同相端连接电容C7、电阻R4，电容C7的另一端接地，电阻R4的另一端连接电容C8、电阻R3，电阻R3的另一端连接输入信号VIN，电容C8的另一端连接放大器U2的输出端、输出信号VOUT、电阻R6，电阻R6的另一端连接电阻R5、放大器U2的反相端，电阻R5的另一端接地。
作为本发明再进一步的方案：三极管V1、三极管V2为NPN三极管。
作为本发明再进一步的方案：稳压器U1的型号为LM317。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方案通过对输入的电源进行滤波，通过三极管对滤波效果进行放大，使得小电感、电容滤波效果优良，同样放大器及外围电路对输入信号进行滤波时，选用的电容容值较大，选用的电阻阻值较小，以此在不降低滤波效果的同时，减少电阻对电能的消耗。
附图说明
图1为一种低能耗有源滤波装置的原理图。
图2为一种低能耗有源滤波装置的电路图。
图3为稳压器LM317的引脚图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种低能耗有源滤波装置，包括:
市电电源，用于提供220V的交流电；
降压整流模块，用于将220V交流电转化为不稳定的低压直流电；
滤波模块，用于将不稳定的低压直流电进行滤波，将其转换为稳定的低压直流电；
稳压模块，用于输出大小可调的直流电压；
信号滤波模块，用于滤除高频率的信号；
市电电源连接降压整流模块，降压整流模块连接滤波模块，滤波模块连接稳压模块，稳压模块连接信号滤波模块。
在本实施例中：请参阅图2，降压整流模块包括变压器W、整流器T，变压器W的输入端连接市电电源，变压器W的输出端一端连接整流器T的4号引脚，变压器W的输出端另一端连接整流器T的2号引脚。
变压器W将220V交流电变为低伏交流电，整流器T将低伏交流电变为不稳定的低伏直流电。
在本实施例中：请参阅图2，滤波模块包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电感L1、电感L2、电阻R1、三极管V1、三极管V2，整流器T的1号引脚连接电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，整流器T的3号引脚连接电容C1的另一端、电感L1、三极管V1的集电极、三极管V2的集电极，电感L1的另一端连接电阻R1，电阻R1的另一端连接三极管V1的基极、电容C2的另一端，三极管V1的发射极连接电感L2，电感L2的另一端连接三极管V2的基极、电容C3的另一端，三极管V2的发射极连接电容C4的另一端。
电容C1、电容C2、电感L1、电阻R1对输入的不稳定的低伏直流电进行滤波，滤波后的效果通过三极管V1进行放大，再经过电感L2、电容C2进行滤波，确保直流电平稳，在通过三极管V2对滤波后的直流电放大，以此保证稳定的小电流驱动大电流。
在本实施例中：请参阅图2，稳压模块包括二极管D1、二极管D2、电阻R2、电容C5、电容C6、电位器RP1、稳压器U1，稳压器U1的输入端连接三极管V2的发射极、二极管D1的负极，稳压器U1的接地端连接电位器RP1、电阻R2、电容C5、二极管D2的正极，电位器RP1的另一端接地，电容C5的另一端接地，二极管D2的负极连接电阻R2的另一端、稳压器U1的输出端、二极管D1的正极、电容C5，电容C5的另一端接地。
稳压器U1的输出端和接地端之间的电压恒定，即电阻R2上的电压恒定，电阻R2和电位器RP1上的电压和即为稳压模块的输出电压，改变电位器RP1的阻值，即可改变输出电压。
在本实施例中：请参阅图2，信号滤波模块包括放大器U2、电容C7、电容C8、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6，放大器U2的电源端连接稳压器U1的输出端，放大器U2的同相端连接电容C7、电阻R4，电容C7的另一端接地，电阻R4的另一端连接电容C8、电阻R3，电阻R3的另一端连接输入信号VIN，电容C8的另一端连接放大器U2的输出端、输出信号VOUT、电阻R6，电阻R6的另一端连接电阻R5、放大器U2的反相端，电阻R5的另一端接地。
信号滤波模块的进行低通滤波，将频率较高的信号滤除，滤除高于W＝(1/RC)的角频率，角频率和频率之间的关系W＝2πF，即可计算出滤除的频率，其中F为频率，W为角频率，R为阻值和，C为容值和；RC之和不变滤波效果不变，选用阻值较小，容值较大的电阻、电容，在不影响滤波效果的同时减少电容对电能的消耗。
在本实施例中：请参阅图2，三极管V1、三极管V2为NPN三极管。
NPN三极管在基极电压为高电平时导通，低电平时截止。
在本实施例中：请参阅图2和图3，稳压器U1的型号为LM317。
LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一。它具有固定式三端稳压电路的最简单形式和输出电压可调的特点，也具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。
本发明的工作原理是：市电电源供给220V交流电作为工作电压，降压整流模块将220V交流电转化为不稳定的低伏直流电，滤波模块通过三极管V1、三极管V2来放大滤波效果，确保输出给后续电路的直流电稳定，稳压模块输出恒定的电压，信号滤除模块进行高频信号滤除，同时选用小电阻、大电容以此来减少电能的损耗。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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