• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Принципи роботи згладжувальних C і L фільтрів

Принципи роботи ємнісного згладжувального фільтра (рис.6) на-ступний.

Рис.6. Схема випрямляння з активно-ємнісним навантаженням (а) і часові діагра-ми заряду і розряду конденсатора (б)

Приєднання конденсатора фільтра зменшує амплітуду пуль-сації, отже зменшує , тим більше, що одночасно збіль-шується середнє значення випрямленої напруги за рахунок енергії розряду конденсатора (площа ), тому , де і – середні значення випрямленої напруги з і без.

На проміжку часу конденсатор заряджається струмом до напруги і накопичує енергію, на проміжку він розряджається на опір навантаження (струм ). Оскільки кіль-кість накопиченої енергії конденсатором при заряджанні рівна вит-раченій енергії при розряджанні, то подвійна амплітуда першої гар-моніки , звідки

, /3.3/

де – кількість фаз випрямляння; – частота струму мережі живлення; – ємність конденсатора фільтра; – опір наванта-ження; – амплітуди коливання напруги на ; – середнє значення напруги при наявності конденсатора.

З (3.3) виходить, що доцільність ємнісного фільтра має місце при малих струмах навантаження або при великих ємностях . Ось чому в якості використовують електролітичні конденсатори.

Перевагою ємнісних фільтрів є їх простота. До недоліків слід від-нести імпульсне перевантаження випрямних діодів струмом заряду і збільшення зворотної напруги до амплітудного значення .

Принципи дії індуктивного згладжувального фільтра (рис. 7), ґрунтується на здатності індуктивності при протіканні через неї струму накопичувати електромагнітну енергію .

а) б)

Рис.7. Схема вмикання (а) і хвильові діаграми (б) індуктивного згладжувального фільтра

За I законом комутації струм через індуктивність відстає від при-кладної напруги на деякий кут (для реальної індуктивності), отже індуктивна складова струму розряду буде затримувати зменшення струму через навантаження, тобто зменшувати пульсацію вихідної напруги, оскільки . Коефіцієнт пульсації після буде .

Знехтувавши отримаємо

, /3.4/

де – коефіцієнт пульсації схеми випрямляння.

З виразу (3.4) видно, що для зменшення коефіцієнта пульсації при використанні індуктивного фільтра бажано його використову-вати для багатофазних схем випрямляння , при малих опорах навантаження () і великих значеннях індуктивності фільтра ().

Основним недоліком індуктивних фільтрів є виникнення великої ЕРС самоіндукції при вимиканні навантаження, що вимагає додат-кових заходів для захисту від перенапруг.

Кращі згладжувальні властивості мають складні Г–подібні і П–подібні –фільтри, рис.8.

а) б)

Рис.8. Схеми вмикання складних –фільтрів: а – Г-подібний; б – П–подібний

Для Г–подібного -фільтра коефіцієнт згладжування , для П–подібних –фільтрів .

Основними вимогами при виборі - і –фільтри є відсут-ність резонансних явищ і впливу перехідних процесів на роботу ви-прямляча.

Основними недоліками наявних згладжувальних фільтрів є знач-ні габарити, залежність коефіцієнта згладжування від струму наван-таження, виникнення перехідних процесів і ін.

Вказані недоліки майже відсутні в активних згладжувальних фі-льтрах, до яких відносяться транзисторні згладжувальні фільтри. Принцип роботи транзисторного фільтра, рис.9, наступний.

Струм колектора (точка А на рис.9, б) майже не залежить від на-пруги на колекторі і при зміні напруги колектора точка А теж буде переміщуватись, але по ледь похилій лінії, тобто зміна напруги не викликає суттєвої зміни струму, ось чому напруга на на-вантаженні майже не буде змінюватись.

Рис.9. Схема транзисторного згладжувального фільтра (а) і вихідні

характеристики (б)

Оскільки характеристика не зовсім паралельна осі , то знач-но зменшені пульсації додатково будуть згладжені конденсатором . Для підтримання сталим струму емітера використовується ланка з великою сталою часу в зв’язку з чим напруга на кон-денсаторі за період пульсації не встигає суттєво змінитися і від-повідно змінитися струму емітера і, як наслідок, струму колектора.

Транзисторні згладжувальні фільтри ефективні при значних стру-мах навантаження і малих напругах живлення. Основним недоліком таких фільтрів є їх залежність режиму роботи від температури і необхідність захисту від перевантажень (резистор ).

Читайте також:

1. II. Вимоги безпеки перед початком роботи
2. II. Вимоги безпеки праці перед початком роботи
3. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
4. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
5. Internet. - це мережа з комутацією пакетів, і її можна порівняти з організацією роботи звичайної пошти.
6. IV. Вимоги безпеки під час роботи на навчально-дослідній ділянці
7. VII. Прибирання робочих місць учнями (по завершенню роботи) і приміщення майстерні черговими.
8. Аграрна політика як складова економічної політики держави. Сут­ність і принципи аграрної політики
9. Аконність залишення засуджених у слідчому ізоляторі для роботи з господарського обслуговування.
10. Актуальність проблеми професійної етики соціальної роботи
11. Алгоритм роботи прозорого моста
12. Аналіз відносних показників прибутковості (рентабельності) роботи банку

Переглядів: 1993