Сглаживающие фильтры.
Выпрямленное напряжение имеет пульсирующий характер и его нельзя непосредственно использовать для питания электронных устройств. Поэтому для уменьшения коэффициента пульсаций на входе выпрямителя применяют сглаживающие фильтры. Включение сглаживающего фильтра между выпрямителем и нагрузочным устройством RН уменьшает коэффициент пульсаций напряжения. Величина, показывающая во сколько раз происходит уменьшение коэффициента пульсаций на выходе (РВЫХ) фильтра по сравнению с его значением на входе (РВХ), носит название коэффициента сглаживания
q = Pвх/Рвых
Фильтры состоят из конденсаторов и катушек индуктивности. Основные виды фильтров – емкостной, индуктивный и смешанный (рис.33).
Рис.33. Фильтры: емкостной, индуктивный, Г и П - образные
На рис.34 показаны осциллограммы напряжений на активном сопротивлении нагрузочного устройства RН двухполупериодного выпрямителя при включенном емкостном СФ (рис. 34а) и индуктивном LФ - фильтрах (рис. 34б).
Емкостной фильтр включается параллельно нагрузочному резистору (рис.33а) и шунтирует его по переменной составляющей тока. При этом конденсатор попеременно заряжается до значения напряжения U (период времени t1 – t2 рис.34а), а затем разряжается через резистор RН (период времени t2 – t3 рис. 34а). Если постоянна времени разряда конденсатора t= Сф RН значительно превышает период времени Т изменения uН, то напряжение на конденсаторе при разряде уменьшается несущественно за время (t2 – t3 ). Это приводит к значительному увеличению среднего значения
напряжения на нагрузочном резисторе U и к снижению пульсаций выпрямленного напряжения. Емкостной фильтр используют в маломощных источниках питания при высокоомной нагрузке RН .
Индуктивный фильтр LФ включается последовательно с резистором RН (рис.33б). Поэтому переменная составляющая тока через нагрузку значительно
Рис. 34. Осциллограммы напряжений на активном сопротивлении нагрузочного устройства RH двухпериодного выпрямителя при включённом
емкостном Сф (а) и индуктивном (б) фильтрах.
уменьшается из-за действия закона электромагнитной индукции – Фарадея (рис.34б) и снижаются пульсации выпрямленного напряжения. Индуктивный фильтр используется в выпрямителях средней и большой мощности с низкоомной нагрузкой RН.
Чаще всего используются смешанные фильтры: Г - образный LC – фильтр (рис.33в) или П-образный CLC – фильтр (рис.33г). Они обеспечивают более высокую степень сглаживания выпрямленного напряжения. При этом коэффициент сглаживания смешанного фильтра определяется q = q1q2…qn,
Где qn – коэффициент сглаживания каждого простого звена фильтра.
Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 313;