Розрахункова потужність первинної обмотки:

, (1.11)

де – коефіцієнт трансформації.

Діюче значення струму первинної обмотки визначається за виразом:

. (1.12)

Підставимо значення та у вираз для потужності і отримаємо:

. (1.13)

З урахуванням збільшення струму первинної обмотки за рахунок струму, що намагнічує, її розрахункова потужність:

.

Розрахункова потужність вторинної обмотки:

.

Розрахункова потужність трансформатора:

, (1.14)

тобто розрахункова (габаритна) потужність трансформатора приблизно у 3,5 рази більше, ніж потужність навантаження.

Для оцінки ступеня пульсації напруги вводиться поняття коефіцієнта пульсації , під яким розуміють відношення амплітуди першої гармоніки змінної складової випрямленої напруги до середнього значення випрямленої напруги, тобто

. (1.15)

Можна вважати для однофазної однопівперіодної схеми, що

,

тоді

. (1.16)

Для схем випрямлення, в яких кількість пульсацій випрямленої напруги за період , тобто для усіх схем, крім однофазної однопівперіодної, коефіцієнт пульсації визначається за формулою:

. (1.17)

Отримання кількісних співвідношень для інших схем випрямлення, аналогічно методиці, що була розглянута для однофазної однопівперіодної схеми.

1.3 Згладжувальнi фiльтри

Внаслідок випрямлення змінного струму на навантаженні виділяється окрім постійної змінна складова, що призводить до пульсацій напруги. Живлення такою напругою електротехнічних пристроїв практично неможливе.

Для виключення або часткового зменшення впливу пульсацій напруги на якість роботи електронної апаратури застосовують згладжувальнi фільтри. Основною вимогою, що ставиться до згладжувальних фільтрів, є максимально можливе зменшення змінної складової при мінімальному зменшенні постійної складової випрямленої напруги.

Для порівняльної оцінки фільтрів за якістю згладжування ввели поняття коефіцієнта згладжування пульсацій:

(1.18)

де і – коефіцієнти пульсації до та після фільтра відповідно.

При проектуванні випрямлячів коефіцієнт пульсації на виході фільтра , як правило, буває заданий залежно від типу навантаження. Коефіцієнт пульсаціївизначається видом схеми випрямлення. Основні схеми згладжувальних фільтрів показано на рис. 2.

Для отримання коефіцієнта згладжування , як правило, застосовують одноланкові фільтри. При необхідності одержання з економічних міркувань застосовують дволанкові, рідше триланкові фільтри, а ланки таких фільтрів однакові.

При виборі того чи іншого типу фільтра для випрямлячів потужністю до одного кіловата виходять з величини опору навантаження:

• індуктивні L-фільтри, Ом;

• Г-подібні фільтри, Ом;

• П-подібні фільтри, Ом;

• ємнісні С-фільтри, більш Ом.

Залежно від того, який елемент фільтра вмикається першим після вентиля (ємність чи дросель), розрізняють ємнісну або індуктивну реакцію фільтра на випрямляч.

Якщо випрямляч з індуктивною реакцією навантаження можна практично розраховувати за формулами, дійсними для розрахунку випрямлячів з активним навантаженням, то при ємнісній реакції потрібно вести розрахунок за спеціальними співвідношеннями.

Рис. 2. Основні схеми згладжувальних фільтрів:

а – індуктивний; б – ємнісний; в – одноланковий Г-подібний LC-фільтр; г – одноланковий П-подібний LC-фільтр; д – одноланковий Г-подібний RC-фільтр; е – дволанковий Г-подібний LC-фільтр