Сглаживающие фильтры.

Обязательной принадлежностью выпрямителя является фильтр, передающий на выход смены постоянную составляющую выпрямленного напряжения и сглаживающий его пульсации. Он равен отношению коэффициентов пульсаций на входе и выходе фильтра:

S= , (7.1)

Простейшими фильтрами являются конденсатор, включённый параллельно нагрузке (рис. 3а) и дроссель, включённый последовательно с нагрузкой (рис.7а). Последовательный элемент обладает большим сопротивлением переменному току, а параллельный элемент (конденсатор) – калым. Величина ёмкости С_ф, необходимая для получения заданного коэффициента пульсаций К_п.вх., определяется из выражения (6.13). Коэффициент сглаживания индуктивного фильтра определяется по приближённой формуле:

S= . (7.2)

В тех случаях, когда требуется получить коэффициент сглаживания, превышающий 20..40, применяются Г-образные (рис. 11а) и многозвенные (рис. 11б) фильтры. В Г-образном фильтре сопротивление конденсатора должно быть значительно меньше R_H, сопротивление же дросселя ^.f_о.г.^.L_ф должно значительно больше, чем . Коэффициент сглаживания определяется по формуле:

S 40 f²_о.г.L_фС_ф . (7.3)

При заданном коэффициенте сглаживания S формула (7.3) позволяет найти произведение L_фС_ф. Для выбора значений L_ф и С_ф необходимо предварительно определить минимальную (критическую) индуктивность фильтра:

L_Фкр.= . (7.4)

В формуле (7.4) сопротивление R_н выражается в Омах, частота f_с в герцах; значения коэффициента «а» составляют 0,332 , 0,083 и 0,01 для m, равного соответственно 2; 3 и 6.

Минимальная индуктивность L_Фмин. выбирается с некоторым запасом:

L_Фмин. (1,3 2,0) L_Фкр . (7.5)

Расчёт многозвенного фильтра проводится исходя из общего коэффициента сглаживания:

S=S₁^. S₂^...^.S_n , (7.6)

где S₁^. S₂^...^.S_n – коэффициенты сглаживания отдельных звеньев фильтра.

Так П- образный фильтр (рис. 11б) представляет собой каскадное соединение ёмкостного и Г-образного фильтра. Следовательно, коэффициент сглаживания его определяется как произведение коэффициентов сглаживания соответствующих фильтров.