11.2.3 Сглаживающие г- образные фильтры

При анализе фильтров считают, что на вход фильтра поступает постоянное напряжение, равное среднему значению выпрямленного напряжения , и переменное напряжение, амплитуда которого равна амплитуде первой гармонической составляющей выпрямленного напряжения, а частота , где m - число пульсаций за период сетевого напряжения, - частота сети питания. Эквивалентная схема может быть представлена в виде, показанном на рисунке 11.13, а.

Рисунок 11.13 -. К анализу работы сглаживающих фильтров:

а - эквивалентная схема Г-образного фильтра; b – индуктивный фильтр;

с – резистивно-емкостный фильтр; d – индуктивно-емкостный фильтр

В общем случае Г- образный фильтр представляет собой делитель напряжения, он устанавливается между выпрямителем и нагрузкой. Последовательно включается элемент, который имеет большое сопротивление для переменной составляющей тока и малое сопротивление для постоянной составляющей. Параллельно включается элемент, который имеет большую проводимость для переменной составляющей, малую проводимость для постоянной составляющей тока.

Напряжение на выходе можно представить в виде суммы постоянной и переменной составляющих. Постоянная составляющая напряжения полностью передается в нагрузку

, (11.22)

а амплитуда переменной составляющей уменьшается за счет падения напряжения на последовательном элементе Z

, (11.23)

если .

Коэффициент пульсации после фильтра можно определить как

. (11.24)

Эффективность работы фильтра оценивается коэффициентом сглаживания. - это отношение коэффициента пульсации до фильтра к коэффициенту пульсации после фильтра

. (11.25)

Индуктивный фильтр. Индуктивный фильтр можно представить в виде Г-образного фильтра, если за параллельный элемент принять проводимость нагрузки (рисунок 11.13, b). Коэффициент сглаживания легко получить, используя последнее выражение

. (1126)