43. Сглаживающий фильтр. Расчет фильтрующего конденсатора. Вывод расчетных соотношений

Сглаживающий фильтр – устройство, которое преобразует пульсирующее напряжение в постоянное или уменьшает уровень пульсаций входного напряжения. Для маломощных потребителей простейшим фильтром является конденсатор, подключаемый параллельно нагрузке.

t1 t2 t3 t4

При включении в схему выпрямителя сглаживающего конденсатора интервалы времени, в течение которых диоды закрываются или открываются, нарушаются. Диод открывается только тогда, когда входное напряжение превышает напряжение на конденсаторе. В течение остальных интервалов времени диод заперт. В связи с тем, что используется конденсатор большого номинала, а нагрузка, как правило, потребляет постоянный ток, нужно считать, что в течение полупериода конденсатор разряжается постоянным током.

Выпрямительные диоды спроектированы для работы с импульсными токами. Средний ток в 8-12 раз меньше максимального тока.

44. Параметрический стабилизатор напряжения. Расчет коэффициента стабилизации, выходного сопротивления. Достоинства, недостатки.

Величина напряжения на выходе выпрямителей, предназначенных для питания различных радиоэлектронных устройств, может колебаться в значительных пределах, что значительно ухудшает качество работы аппаратуры. Основными причинами этих колебаний являются изменения напряжения питающей сети на входе выпрямителя и изменение нагрузки на его выходе.Стабилизатор напряжения - устройство, автоматически поддерживающее напряжение на нагрузке с требуемой точностью при изменении сопротивления нагрузки и напряжения сети в известных пределах.

Параметрическими называют стабилизаторы с нелинейными элементами (стабилитроны, термисторы, дроссели и др.), параметры которых с изменением напряжения изменяются таким образом, что напряжение на нагрузке остается почти неизменным по величине.

Работа данного стабилизатора основана на нелинейности ВАХ стабилитрона.

Основные параметры стабилитрона:

• напряжение стабилизации, = 3 несколько сотен В;

• минимальный и максимальный токи, = 1 5 мА,

= несколько десятков мА;

• дифференциальное сопротивление, = 10 50 Ом;

• предельные мощности,

• температурный коэффициент напряжения стабилизации.

В реальном случае изменение приводит к изменению тока через . При неизменной нагрузке изменяется ток через стабилитрон. При ненулевом дифференциальном сопротивлении стабилитрона это изменение тока приводит к изменению напряжения на нагрузке. Конечностью определяется коэффициент стабилизации.

основными параметрами стабилизатора являются коэффициент стабилизации и выходное сопротивление.

Коэффициент стабилизации – величина, равная отношению относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора.

Коэффициент стабилизации параметрических стабилизаторов напряжения колеблется в пределах 20 – 40.

Выходным сопротивлением стабилизатора называют отношение изменения напряжения на выходе стабилизатора к вызвавшему его изменению тока нагрузки при постоянном входном напряжении.

Знак “минус” показывает, что с ростом тока нагрузки выходное напряжение уменьшается и наоборот.

Особенность схемы состоит в том, что через стабилитрон протекает максимальный ток тогда, когда нагрузка минимальна и наоборот.

Для увеличения коэффициента стабилизации используют каскадное соединение параметрических стабилизаторов, при этом коэффициенты стабилизации соединенных стабилизаторов перемножаются. Параметрические стабилизаторы используются при работе на неизменную нагрузку.

Их достоинство – простота.

Недостаток – зависимость параметров от температуры окружающей среды.

Параметрические стабилизаторы напряжения обеспечивают значительно меньший коэффициент стабилизации, чем компенсационные.