Шпоры к экзамену / 05-06

1. Сглаживающие фильтры. Назначение. Однополупериодный выпрямитель с С-фильтром. Схема. Осциллограммы напряжений и токов. Коэффициент пульсации. Выбор емкости конденсатора фильтра. Выбор диодов. Внешние характеристики сравнительно с выпрямителем без фильтра.

2. Двухполупериодный выпрямитель с С-фильтром. Схема. Осциллограммы напряжений и токов. Коэффициент пульсации. Выбор емкости конденсатора фильтра. Выбор диодов. Внешние характеристики сравнительно с выпрямителем без фильтра.

Сглаживающие фильтры.

          Для уменьшения пульсаций напряжения на нагрузке в выпрямителях используется сглаживающий фильтр. На рис. 2.9 приведены схемы и соответствующие кривые токов и напряжений для ОПВ и  ДПВ с ёмкостным фильтром.

 

            Снижение пульсаций напряжения на нагрузке достигается тем, что конденсатор быстро заряжается при открытых диодах и медленно разряжается на ссопротивление нагрузки при закрытых диодах. Для этого постоянная времени разряда (τ_разр =С_фR_ф) должна быть много больше периода выпрямленного напряжения T.

       Коэффициент пульсации для ОПВ выпрямителя с С-фильтром

р=1/(2f_cC_фR_н) и для ДПВ - р=1/(4f_cC_фR_н).

        Из графиков напряжений на нагрузке видны существенное уменьшение колебаний напряжения на нагрузке и увеличение среднего значения выпрямленного напряжения.

         Внимание! В схеме однополупериодного выпрямителя с С-фильтром наибольшее обратное напряжение диода удваивается и равно 2U_2m , т.к. оно складывается из напряжения на вторичной обмотке трансформатора и напряжения на конденсаторе, которое примерно равно  U_2m.

        Применяются и другие схемы сглаживающих фильтров.

 Рис. 2.16. Схемы LC-фильтра (а) и RC-фильтра (б).

 Рис.2.17. Схемы П-образных LC-фильтра (а) RC- фильтра (б).        Эти сглаживающие фильтры характеризуются коэффициентом сглаживания, который равен отношению коэффициентов пульсаций выходного и входного напряжений.

Внешние характеристики выпрямителей.

       Выходное напряжения выпрямителей без стабилизатора зависит от тока нагрузки. Эта зависимость называется внешней характеристикой (рис.2.18). Для получения внешней характеристики меняют сопротивление нагрузки и измеряют постоянные напряжение и ток нагрузки. Все внешние характеристики выпрямителей имеют отрицательный наклон, как для большинства источников постоянного напряжения, что связано с наличием внутреннего сопротивления. Однако, этот угол разный для разных выпрямителей в зависимости от типа выпрямителя и сглаживающего фильтра. 

1-для ОПВ без фильтра, 2- для ОПВ с С-фильтром, 3- для ОПВ с Г-образным RC –фильтром.Замечание. При I_Н =0 напряжение U_н =0 , т.к. сопротивление нагрузки оказывается сравнимо с сопротивлением закрытого