Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lection3.doc
Скачиваний:
107
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
4.95 Mб
Скачать

7.4. Випрямлячі із фільтрами, що згладжують

Як вже вказувалося в 7.1 до виходу вентильної групи часто під'єднують згладжувальний фільтр, який повинен послабити змінну складову випрямленої напруги і передати до навантаження корисну постійну складову Ud з якнайменшими втратами. Така дія фільтра приводить до зменшення коефіцієнтів пульсації випрямляча і підвищує якість його роботи. Для більшості електронних пристроїв коефіцієнт пульсації постійної напруги живлення має лежати в межах р1 = 0,02 + 0,05. Як видно з даних таблиці 7.1 жодна з схем випрямлення не відповідає таким вимогам до якості напруги.

Рис. 7.7 Випрямляч із фільтром

Найпростішим фільтром є згладжу вальний конденсатор, якого під'єднують пара­лельно до опору навантаження R (рис. 7.7, а). Без конденсатора С вихідна напруга випрямляча, якщо знехтувати спадом напруги у діодах, дорівнювала б напрузі вторинної обмотки трансформатора и2 і мала б часову діаграму, показану на рис. 7.4, б. Завдяки вмиканню конденсатора напруга на навантаженні и пульсує значно слабше, ніж напруга и2. В процесі роботи конденсатор періодично заряджується, коли ЕРС е2 є більшою від напруги на конденсаторі иd і розряджається на навантаження R, коли е2 < иd Струм через вентилі протікає тепер імпульсами і тільки під час заряду конденсатора на кутовому інтервалі 2 (рис. 7.7, б). Кут - це кут відсічки анодного струму. Звичайно, що імпульси струму через діоди можуть значно перевищувати в такій схемі середній прямий струм діода . Найбільший імпульс струму через діоди проходить відразу після вмикання трансформатора до мережі, коли конденсатор ще не заряджений. Тому чисто ємнісний фільтр застосовують, коли потужність навантаження P<300 Вт.

При наявності ємнісного фільтра напруга звичайно є більшою, ніж середнє значення напруги на навантаженні без конденсатора. Якщо опір R великий і стала часу , де Т - період напруги мережі, то конденсатор не встигає розряджатися і напруга може наблизитися до амплітуді напруги и2. Для випрямляча ІФ2П (рис. 7.7) максимальне значення напруги ud поблизу холостого ходу (коли ) . Навпаки, якщо опір R малий, і , то конденсатор розряджається так швидко, що його наявність не буде помітною і тоді напруга . Отже, в залежності від значення опору навантаження вихідна напруга такого випрямляча може мінятися майже в півтора рази, причому із зменшенням иd будуть зростати пульсації випрямленої напруги. Для забезпечення коефіцієнта пульсації р1 = 0,02÷0,05, достатньо забезпечити, щоби стала часу контуру RC була в 4÷8 разів більшою від періоду мережі живлення, тобто сек. для частоти мережі f1 = 50 Гц. Звідси С = (0,08÷0,16)106/R, мкф. Отже для R = 100 Ом, наприклад, ємність мкф.

Для приймачів з потужністю Р > 300 Вт вживають згладжувальні індуктивні фільтри, які являють собою дросель Lф, ввімкнений послідовно з навантаженням R. Внаслідок електромагнітної інерційності кола Lф - R струм іd змінюється із запізнен­ням по відношенню до напруги, не встигаючи зменшитись до нуля і пульсації струму значно зменшуються. Але, щоби фільтр працював ефективно, треба, щоби Lф була якомога більшою (щоби w3Lф >> R, де w3 - кутова частота найбільшої змінної складової випрямленої напруги), а активний опір фільтра Rф - якомога меншим, оскільки стала часу . Все це приводить до необхідності вмикання дроселів з великою масою і габаритами, що виправдано лише у випрямлячах великої потужності.

Значно ефективніше можна зменшувати пульсації за допомогою комбінованих L-С фільтрів. В них послідовно з опором навантаження вмикаються дросель, а паралельно навантаженню - конденсатор. Можна ввімкнути ще один конденсатор перед дроселем, на вихідну напругу вентильної групи. Це дає змогу зменшити габарити і масу дроселя.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]