Сглаживающие фильтры
При питании электронной аппаратуры допускается малая (порядка десятых, сотых и даже тысячных долей процента) пульсация выпрямленного напряжения. Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры.
Любой сглаживающий фильтр должен обладать необходимым коэффициентом сглаживания , величина которого определяется отношением ,
где - коэффициенты пульсации до и после фильтра.
Для того, чтобы на выходе выпрямителя получить напряжение с меньшими пульсациями, достаточно параллельно сопротивлению нагрузки подключить конденсатор, (рис. 8).
В те промежутки, когда диод пропускает ток, конденсатор запасает энергию. Когда диод заперт, конденсатор разряжается через нагрузку.
Рис. 8
Рис. 9 Напряжение на нагрузке
без конденсатор
Рис. 10
Величину емкости сглаживающего фильтра, при которой пульсация выпрямленного тока составляет не более 10%, при частоте сети , расчитываем по формулам: для однополупериодной схемы
для двухполупериодной схемы
Выбор той или иной схемы определяется величиной выпрямленного тока и допустимым значением коэффициента пульсации выпрямленного напряжения на выходе фильтра.
В качестве последовательных элементов фильтров чаще всего используют индуктивности (дроссели) (рис. 11) и активные сопротивления-резисторы (рис. 12). Параллельными элементами фильтра обычно служат конденсаторы.
Рис. 11 Рис. 12
Для постоянного тока сопротивление бесконечно велико, а сопротивление мало.
Сопротивление стремятся выбрать значительно больше нагрузочного сопротивления .
Произведение в зависимости от коэффициента сглаживания определяется по формуле
где - частота сети в Гц;
- число фаз выпрямления
Для наиболее распространенных схем с
.
Величины и должны быть выбраны так, чтобы выполнялось условие
Обычно в качестве конденсаторов фильтра используют электролитические конденсаторы, обладающие большой емкостью.
Для увеличения коэффициента сглаживания применяются несколько Г-образных фильтров, при этом суммарный коэффициент сглаживания равен
Существенным недостатком дроссельных фильтров является их большая масса, а так же образование магнитных полей.
Эти недостатки устраняются в фильтрах, величина элементов которых определяется выражением:
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 293;