如果没有负载，最后 2 个电路只会产生相同的输出（平坦直流）。

您可以从第三个电路（桥式整流器）中看到，电容器仅以“脉冲”形式充电 - 但是，只要电容器中至少有一些电荷，负载电阻器就会始终吸收一些电流。
因此，如果电容器没有充电（在“下降”之一期间）并且负载仍在吸收电流，那么电容器上的电压必须下降，因为它正在放电。

这会导致您在第 4 个电路中看到的波纹输出。

在第 5 个电路中，存储在电感器中的能量与第 2 个电容器相结合，有助于消除这些纹波。2 个电容器和电感器一起形成一个“pi”低通滤波器（命名为“pi”只是为了形状 - 与数学值无关）。

不，波形看起来不应该相同。

添加的电感器和电容器形成一个 LC 滤波器，可滤除交流纹波并通过直流。

正如其他人所说，电容器和电感器通常用于通过平滑波峰和波谷来滤除纹波。有很多网站解释了与使用这些作为过滤器相关的数学公式。但从根本上说，了解实际发生的情况很重要。这两个组件都存储能量，但它们以不同的方式存储能量。电容器将其存储为静电。电感器将其存储为磁通量。

这导致它们对电压和电流的变化表现不同，甚至相反。

电容器试图以收集或释放尽可能多的电子为代价来保持电压相同。在水的类比中，人们可以将电容器视为管道，管道中间有一层密封的柔性膜。与管道的另一侧相比，管道一侧的压力可能会越来越高，这样做时，柔性膜将前后伸展以补偿压力变化。两边的水会移动吗？当然可以。这将是交流电“通过”。但是水只是“流”过管道吗？并不真地。它来回移动，但实际上无法通过，因为密封管道中间的柔性屏障。

电感器试图使电流与收集或释放尽可能多的磁通量的费用相同。在同一个水的类比中，可以将感应器想象成一根很长的管道或管子。任何一个把水带上山的人都可以告诉你水有质量，或者说“重量”，有质量的东西也可以有惯性。水，有质量，在长管中移动，会有惯性。管道中的任何水如果已经静止，则希望保持静止，如果已经移动，则希望保持移动。管道中水的速度可以加快或减慢，但惯性要保持流速稳定。

将这两个管道系统放在一个类似于上面的滤波器电路的设计中，它的行为方式往往相同。随着源压力的增加或减少，来自整流桥的脉冲直流电压，第一柔性膜将拉伸以吸收压力的初始增加。同时，长管会抵抗水量的增加，但会逐渐增加水量。第二个柔性膜管也将拉伸以吸收长管和负载之间的压力变化。

这就是上面的“pi”过滤器中发生的事情。电感器试图保持电流稳定，不管它当前的电流是多少。电容器试图通过在电路中收集和释放电子来保持电压稳定。

一般来说，增加更多的电容和电感会导致更好的滤波，或者更少的波动。但就像生活中的许多事情一样，有一点是越多越好。在某些时候，添加更多组件只会增加成本、尺寸、复杂性等。使用不完美的组件也是一个不断困扰的问题。在任何给定的电压或电流下，理想的电容器或电感器两端的电阻恰好为 0 欧姆。但是我们用不完美的材料制造电容器和电感器，因此这些组件总是会增加一些电阻。这种阻力会导致一些能量以热量的形式释放出来。热量是浪费的，并且通常是任何电路的敌人，除非您实际上正在尝试构建加热器。这往往会导致设计师根据需要添加尽可能多的内容，而不是更多，

正如@rackanboneman 在对@brhans 回答的评论中指出的那样，这种电源 LC 滤波在真空管时代很常见，因为在电源频率 (50/60Hz) 下，电感线圈很大，因为所需的电感很重铁芯。由于该设备已经配备了巨大而沉重的变压器，因此增加一公斤左右的线圈并不是什么大问题。

这种技术在晶体管和 IC 时代有些“失传”，设备的总功率需求下降，因此电源变压器变得更轻，而额外的重型电感器变得过于笨重和昂贵。此外，在第一个滤波帽之后添加稳压器 IC 以消除纹波既便宜又容易得多。

最近，由于执行最终整流的开关频率更高（例如反激式 SMPS），LC 滤波方法又重新出现在 SMPS 中。甚至在无变压器 SMPS（例如 DC/DC 转换器）中，因为纹波信号具有更高的频率。

在数百 kHz 或几 MHz 的频率下，使用专门的铁氧体材料，滤波线圈可以做得相当小且便宜。这可以在一些 SMPS 设计中显着改善纹波抑制。

例如，这是TI 的 LM2576 数据表的摘录（黄色重点是我的）：