 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Короткі теоретичні відомості. Призначення згладжуючих фільтрів - знижувати пульсації випрямленої напруги до величини, при якій не виявляється їх дія
Призначення згладжуючих фільтрів - знижувати пульсації випрямленої напруги до величини, при якій не виявляється їх дія, що заважає, на роботу живленого радіоелектронного пристрою. Здатність фільтру зменшувати пульсації випрямленої напруги оцінюється коефіцієнтом згладжування:
Кc = К п’/ К п,
де К пі К п ’ - відповідно коефіцієнт пульсації на виході і вході фільтру.
Окрім основної вимоги, згладжування пульсації, до фільтру пред'являється також вимога мінімальних втрат або максимального ККД:
η = P 0/ P 0’ = I 0 E 0 / I 0’ E 0’ ,
де 
- постійнанапруга і струм на вході фільтру; Е0, I0 -постійнанапруга і струм на виході фільтру.
Простий фільтр є ємністю, що включається паралельно опору навантаження. Згладжування пульсацій відбувається завдяки швидкому накопиченню енергії конденсатором у момент часу, коли вентилі випрямляча знаходяться в провідному стані, і порівняно повільному витрачанню накопиченої анергії в моменти часу, коли вентилі знаходяться в непровідному стані.
Якщо відоме значення коефіцієнта пульсацій на конденсаторі фільтру, то величина його ємності може бути визначена по наближеній формулі:
C = 106/ 2 m п f c R н К п , мкФ. (1)
Формулою (1) можна користуватися при К п< 5%.
Недоліки ємнісного фільтру:
1.Ємнісний фільтр навантажує джерело живлення великим зарядним струмом, величина якого обмежується тільки внутрішнім опором випрямляча rвн.
2.Збільшує зворотну напругу на вентилі в порівнянні з активним або активно-індуктивним навантаженням випрямляча.
3.Робить характеристику навантаження випрямляча крутішої.
Індуктивний фільтр зазвичай є дроселем низької частоти, включеним між джерелом живлення і опором навантаження. Згладжуюча дія індуктивного фільтру заснована на властивості дроселя чинити великий опір струму з частотою, рівній частоті пульсацій, і малий опір постійному струму. Коефіцієнт згладжування індуктивного фільтру
К с = К п′/ К п = √(R н + r др) + (ω п L)2/ (R н + r др),
де r др - активний опір дроселя фільтру;
ω п =2π m п f с - кругова частота пульсації, залежна від частоти мережі і схеми випрямляння.
Враховуючи, що зазвичай R н>> r дри (R н + r др)≈ R н, індуктивність дроселя по заданому коефіцієнту згладжування можна визначити за допомогою формули
L = К c R н / 2 m п π f c. (2)
Недоліки:
1. При обриві ланцюга навантаження або різкій зміні струму навантаження на дроселі фільтру виникає велика ЕДС самоіндукції, що може привести до порушення нормальної роботи як випрямляча, так і споживача.
2. Згладжуюча дія фільтру міняється із зміною навантаження, оскільки при цьому міняється індуктивність L дроселя.
Г-подібний фільтр LC – це фільтр, що є поєднанням індуктивного і ємнісного фільтрів, причому, такий фільтр починається з індуктивності, а конденсатор включається паралельно навантаженню. Коефіцієнт згладжування такого фільтру визначається співвідношенням
К c = ω п2 LC– 1. (3)
Індуктивність і ємність фільтру повинні бути вибрані так, щоб забезпечити переважання індуктивного опору над ємнісним, тобто
ω п L> 1/ ω п C. (4)
При цьому слід виключити можливість виникнення резонансних явищ на частотах, близьких до частоти пульсації. Ця вимога забезпечується при виконанні умови
ω п ≥ 2 ω ф, (5)
де ω ф=1/√ LC - власна кругова частота фільтру.
У тих випадках, коли навантаження на випрямляч мале (малий струм навантаження) дросель в Г-подібному фільтрі можна замінити на резистор. При цьому отримаємо Г-подібний RC- фільтр, коефіцієнт згладжування якого близький до
К c ≈ ω п RфС. (6)
RС-фільтри використовуються, як додаткові ланки згладжуючих фільтрів і служать одночасно розв'язуючим ланцюгом між окремими каскадами радіоелектронного пристрою, щоживиться від загального джерела.
Контрольні питання
1) Призначення згладжуючих фільтрів і основні вимоги, що пред'являються до них.
2) Параметри згладжуючих фільтрів.
3) Типи і схеми згладжуючих фільтрів.
4) Перерахуєте достоїнства і недоліки ємкісного фільтру. 5) На чому заснована згладжуюча дія індуктивного фільтру?
6) Вимоги, що пред'являються до дроселя Г-подібного фільтру?
7) З яких міркувань вибирається ємкість Г-подібного LC - фільтру?
8) Чому власна частота LC - фільтру повинна бути нижче за частоту пульсацій?
9) У якому з фільтрів, LC або RC, можна отримати більший ККД при рівному коефіцієнті згладжування?
10) Назвіть основні області застосування RC - фільтру.
11) Яка залежність Кc від струму навантаження для ємнісного і індуктивного фільтрів?
12) Яка залежність Кc від струму навантаження для Г-подібного LС -фільтра?
13) З яких міркувань вибирається значення опору в Г-подібному RC- фільтрі?
14) Як залежить Кc Г-подібного RС -фільтра від величини R?
15) Назвіть умову рівності КПД LC- і RC- фільтрів.
Поиск по сайту: