Сглаживающие фильтры. Как показано на временных диаграммах (рис

Как показано на временных диаграммах (рис. 6.3, 6.5) на выходе выпрямителей получается пульси­рующее напряжение. Для коли-чественной оценки формы выпрямленного напряжения (для оцен-ки качества выпрямления) вводят коэффициент пульсаций :

, (6.8)

где — постоянная составляющая, или среднее значение выпрямленного напряжения.

Для однофазной однополупериодной схемы . Это значит, что амплитуда переменной составляющей выпрямлен-ного напряжения в 1,57 раза больше постоян­ной составляющей . Частота переменной составляющей равна частоте напряже-ния сети, так как выпрямленное напряжение имеет одну пульсацию за период. Однофазная мостовая схема обеспечивает лучшую форму выпрямлен­ного напряжения. Для нее , а час-тота переменной составляющей равна удвоенной частоте сети.

Условия работы потребителей, питающихся от выпрями­теля, зависят от формы выпрямленного напряжения. У некоторых из них из-за повышенных пульсаций сни­жается экономичность, увеличиваются потери, нарушается режим работы. Например, для нормальной работы большинства электронных приборов требуется, чтобы коэффициент пульсаций был не более 10 ^-2 — 10 ^-6.

Ни одна из рассмотренных схем выпрямления не обес-печивает такого коэффициента пульсаций. Поэтому большин-ство выпрямителей работает со сглаживающими фильтрами, - устройствами, уменьшающими эти пульсации. Основ­ной пара-метр сглаживающего фильтра — коэффициент сглаживания:

(6.9)

где — коэффициент пульсаций схемы без фильтра; — коэффициент пульсаций на выходе сглаживающего фильтра.

Чтобы уменьшить коэффициент пульсаций на выходе фильтр должен снизить амплитуду переменной составляю­щей выпрям-ленного напряжения, не изменяя постоянной составляющей. Поэтому фильтры строятся на основе реак­тивных элементов электрической цепи емкостей и индук­тивностей (рис.6.6), со-противление которых зависит от частоты. Емкостный фильтр целесообразно применять в мало­мощных схемах при большом сопротивлении нагрузки. В мощных выпрямителях при малом значении при­меняют простые индуктивные фильтры. Индуктивный фильтрпредставляет собой дроссель, т. е. катушку на магнитопроводе. Сопротивление дросселя . Поэтому дроссель не оказывает сопротивление постоянной состав­ляющей тока, но для переменной составляющей падение напряжения на нем пропорционально При переменная составляющая напряжения практически полностью теряется на дросселе, на нагрузке будет только постоянная составляющая. Для получения больших коэффициентов сглаживания часто приме­няют сложные фильтры. На рисунке 6.6 показаны схемы Г-образного (а) и П-образного (б) фильтров.

Рисунок 6.6. Схемы Г-образного (а) и П-образного (б) фильтров

Дата добавления: 2015-05-06