Индуктивный фильтр

А

А

Емкостной фильтр с одним диодом: а - схема фильтра; б - временные диаграммы

При U ₂ > U _c конденсатор заряжается через открытый VD (интервал t ₁– t ₂) до амплитуды U _{2 m} . Затем разряжается, когда U ₂ < U _с (интервал t ₂− t ₃):

.

С _ф выбирают так, чтобы для основной гармоники

Х _с._осн = 1/2 f _осн. С _ф<< R _н

при С _ф R _н10 T, коэффициент пульсаций р ≤ 10⁻².

Емкостной фильтр в мостовой схеме выпрямления представлен на рис.

а б

. Емкостной фильтр с мостовым выпрямителем: а - схема фильтра; б - характеристики

Коэффициент сглаживания фильтра S _c = m ω C _ф R _н, где m − число пульсаций С _ф = 1/2 f _осн R _н. Емкостной фильтр применяется при токах нагрузки до 30 мА.

а б

Индуктивный фильтр: а - схема фильтра; б - характеристики

X_L = 2 fL; Rф = 0; X_L >> R _н

Коэффициент сглаживания

S_L = mωL _ф/ R _н,

L _ф подавляет переменную составляющую тока, а постоянный ток пропускает беспрепятственно.

Недостаток: большие габариты и масса катушки. Применяется в трехфазных выпрямителях большой и средней мощности при больших токах катушки. На малые мощности применять нецелесообразно.

Г-образный LC -фильтр − это простейший многозвенный фильтр.

Г-образный LC-фильтр

Необходимо: mωL _ф >> R _н; m ω C _ф << R _н,

Тогда коэффициент сглаживания S _г = S_L S _c = m ² ω ² L_ф C _ф

Обычно рассчитывают

L_ф C _ф = S _г/ m ² ω ²

затем выбирают стандартное значение С _ф и рассчитывают L _ф.

Г-образный RC- фильтр представлен на рисунке

Г-образный RC-фильтр

Если R_H /(R_H + R_Ф) = 0,5¸0,9, то падение постоянной составляющей напряжения мало на R _ф. При Х _с << R _ф переменная составляющая напряжения на R _ф больше, чем на R _H. Коэффициент сглаживания

S_Г(КС) = (0,5¸0,9) n w R _Ф C _Ф

Внешней характеристикой выпрямителей является зависимость U _H(I _H) /

С емкостным фильтром − это амплитуда выпрямленного напряжения, а без фильтра − − это среднее значение при холостом ходе.

ВАХ выпрямителей без фильтра представлена на рисунке.

ВАХ выпрямителей

Стабилизаторы напряжения (СН)

Это устройства, поддерживающие напряжение на нагрузке в заданных пределах (. Подразделяются на параметрические и компенсационные. Основные параметры стабилизатора:

коэффициент стабилизации

; выходное сопротивление

.

Знак «минус» показывает, что с ростом тока нагрузки уменьшается.

Параметрический стабилизатор. Используется кремниевый стабилитрон V D1, параметры которого (R) изменяются с изменением

напряжения U или тока I.

Параметрический стабилизатор

при

Величину выбирают,чтобы ВАХ проходила через среднюю точку А:

Т. к. параметры стабилитрона зависят от температуры и колеблется, то последовательно VD1 включают дополнительный стабилитрон VD2 (или диод) в прямом направлении для температурной компенсации.

Недостаток: низкий K_U (до 50), низкий КПД, узкий диапазон U _СТ.

Дата добавления: 2014-01-07