Индуктивный фильтр
Амплитуда первой гармоники на нагрузочном резисторе
/ |
|
|
|
U1 |
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
RH |
|
|
|
|
|
||||
RH2 |
( LÔ )2 |
||||||
|
|
|
|
|
Коэффициент сглаживания
kсгл kф |
U |
1 |
|
RH2 |
( Lф )2 |
U1/ |
|
RH |
|||
|
|
|
|||
Индуктивность из заданного коэффициента
|
RH |
|
|
|
|
|
L |
|
k 2 |
1 |
|||
|
||||||
ф |
|
|
сгл |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Емкостной фильтр
Жидкость поступает не непрерывно, а с некоторыми промежутками (например, наливаем по ведру воды) Вытекает она примерно равномерно, то есть периодический входящий сигнал мы практически сгладили до постоянного выходного.
Емкостной фильтр
Т
|
VD4 |
1 |
|
|
|
u1 |
u2 |
|
|
VD3 |
VD2 |
|
|
C |
Rн
Источник постоянного напряжения U0 (постоянная
составляющая выпрямленного напряжения),
u1 = U1sin(ωt) - амплитуда низшей гармоники пульсаций выпрямленного напряжения
Емкостной фильтр
u2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
π |
2π |
3π |
4π ωt |
|
|
|
|
|
||||
U |
|
UC |
|
|
|
|
U0 |
|
|
|
δUC |
Umin |
Umax |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ωt |
|
i |
|
|
|
|
|
|
0 |
2Θ |
2Θ |
|
ωt |
|
|
|
|
|
|
Временные диаграммы емкостного фильтра
Емкостной фильтр
Емкость конденсатора фильтра С выбирается такой, что
Xc = 1/ωC << RH
Ток разрядки конденсатора равен среднему выпрямленному току
I0 ≈ Iср = U0 / RH, т.е. U0 = I0RH
Емкостной фильтр
Коэффициент пульсаций
|
|
kп/ Um |
|
1 |
|
|
|
|
|
4СfRH |
|||
|
|
|
U0 |
|||
Коэффициент сглаживания |
||||||
kсгл |
kп |
|
0,66 4 СfRН 2,64 СfRН |
|||
kп/ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Емкость из заданного коэффициента пульсации
С |
1 |
|
|
4 fRH kП |
Индуктивно-емкостной фильтр
Lф
u1 ~
С |
|
|
R |
Н |
u* |
|
|
||||
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
U0 =
Он же Г-образный фильтр. Индуктивность подключена к сопротивлению
последовательно, емкость – параллельно
Индуктивно-емкостной фильтр
Активное сопротивление индуктивности и емкости
Z |
|
|
1 |
j C |
|
1 |
|
RH |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
2 |
|
RH |
|
|
|
1 j CRH |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Переменное напряжение u*, создаваемое входным напряжением u1
и снимаемое с параллельного включения RH и С
u* u1 Z Z2Z
1 2
Индуктивно-емкостной фильтр
Коэффициент сглаживания фильтра
kсгл kф |
|
u1 |
|
|
|
|
Z1 Z2 |
|
|
1 |
Z1 |
|
|
|
|||||||||||
u |
Z2 |
Z2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если ωСRH >> 1, то
коэффициент сглаживания примет упрощенный вид
kсгл = |1 – ω2LC| = ω2LC – 1
C |
1 |
LC |
kсгл 1 |
|
|
RH |
|||||
2 |
|||||
|
|
||||
П-образный фильтр
L
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
U + u* |
||||||||
U0 + u1 |
|
|
|
|
С1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фильтр можно представить как двухзвенный, состоящий из емкостного фильтра с конденсатором С1 и
индуктивно-емкостного LC2