63

Лекция 18

Экспресс - проверка знаний пройденного материала :

1 Нарисуйте структурную схему регулируемого выпрямителя

2 Нарисуйте структурную схему регулируемого выпрямителя

3 Нарисуйте схему регулирования выпрямленного напряжения с помощью

дросселя с насыщением

4 Нарисуйте схему фазовращателя с фазосдвигающей цепочкой и его

векторную диаграмму

5 Нарисуйте схемы управления тиристором малой мощности

6 Нарисуйте принципиальную схему импульсно –фазового управления и

временные диаграммы

7 Напишите ключевые слова к теме лекции 17.

После изучения лекции 18 студент должен знать : принцип работы пассивных и электронных сглаживающих фильтров

Уметь: согласно условиям задания выбрать требуемый фильтр и нарисовать схему фильтра

План ( логика ) изложения материала

Тема 2.6 Сглаживающие фильтры

2.6.1 Общие сведения

2.6.2 Фильтры на пассивных элементах

2.6.3 Электронные фильтры

Дополнительный материал к лекции 18 для самостоятельной работы

Тема 2.6 Сглаживающие фильтры

2.6.1 Общие сведения

Пульсации выпрямленного напряжения ухудшают или делают совершенно невозможным работу радиоэлектронных устройств. Так,

например, пульсация выходного напряжения выпрямителя, питающих передатчик, приёмник, усилитель является причиной фона, звуковых колебаний с частотой пульсации. Наличие пульсаций может привести к сложному срабатыванию автоматических устройств. Поэтому на выходе выпрямителя необходим сглаживающий фильтр, доводящий пульсации выпрямленного напряжения до значения указзаных в ГОСТ 19157-73. Согласно ГОСТ 19157-73 малым коэффициентом пульсации пульсации считают k_п<0,1%, средним k_п от 0,1 до 1% и большим k_п>1%.

Фильтром называют четырёхполюсник, включенный между выпрямителем и потребителем, который уменьшает степень содержания переменных составляющих в выпрямленном напряжении до заданной величины.

Мерой качества фильтра является его коэффициент сглаживания пульсации ( сокращенно ) - коэффициент сглаживания

К_сг = k_п.в/ k_п.ф , (2.17 )

64

Ослабление фильтром переменной составляющей напряжения характеризуются коэффициентом фильтрации

k_ф = U_в.m1/ U_{ф m1} , ( 2.18 )

Фильтры одновременно с ослаблением переменных составляющих напряжение уменьшают его постоянную составляющию. Это уменьшение характеризуется коэффициентом передачи постоянной состовляющей напряжения со входа на вход фильтра.

λ = U_{0 .ф} / U_{0. в} , ( 2.19 )

Коэффициент сглаживания можно записать в следующем ввиде

К_сг = k_ф·λ . ( 2.20 )

Чем λ ближе единице при неизменном k_ф , тем качественнее фильтр. Для фильтров выпрямителей мощностью до 100 Вт λ =0,9….0,95, для фильтров выпрямителей мощностью до 1000 Вт λ = 0.99…0,995. При таких значениях величины Kсг и kф мало отличаются друг от друга ( не более чем на 10%) и их часто путают, что приводит к ошибкам в расчётах.

Однако при электропитании аппаратуры, работающих при малых U_ср.в

и больших токах I_ср.в. , аппаратура на транзисторах, где существенное падение постоянной составляющей напряжения в фильтре по сравнению с U_в.m и коэффициент передачи напряжения может составить λ=0,5.

Сглаживающие фильтры должны отвечать следующим требованиям :

• не нарушать нормальной работы источника ;

• обеспечивать заданный коэффициент сглаживания ;

• иметь минимальное падение постоянной составляющей

напряжения и потери мощности ;

• собственная частота фильтра должна отличаться от

частот переменных составляющих сглаживаемого напряжения во избежание резонансных явлений ;

• иметь малые габараты, массу и стоимость, быть

надёжным в работе.

Сглаживающие фильры бывают пассивные и активные (электронные). Пассивные сглаживающие фильтры выполняются из пасивных элементов L. С и R.

Активные сглаживающие фильтры выпоняются в основном на транзисторах и микросхемах.

65