Сглаживающие фильтры

Выпрямленное напряжение на нагрузочном сопротивлении имеет пульсирующий характер. Для питания большинства электронных устройств напряжение с такими пульсациями не может быть использовано, поэтому пульсации стремятся уменьшить до заданного уровня. Устройства, с помощью которых достигается снижение пульсаций, называют сглаживающими фильтрами.

В качестве элементов сглаживающих фильтров применяют индуктивные катушки и конденсаторы, сопротивление которых зависит от частоты. У индуктивных катушек сопротивление постоянному току мало, а индуктивное сопротивление переменному току увеличивается с ростом частоты. У конденсаторов сопротивление постоянному току равно бесконечности, а емкостное сопротивление переменному току уменьшается с ростом частоты. Таким образом, для переменной составляющей тока индуктивное сопротивление катушки значительно больше сопротивления постоянной составляющей. Поэтому при включении индуктивной катушки (индуктивный фильтр) последовательно с нагрузочным устройством падение напряжения на нагрузочном устройстве от переменной составляющей тока снижается, т.е. пульсации выпрямленного напряжения уменьшаются.

При подключении конденсатора (емкостной фильтр) параллельно нагрузочному устройству сопротивление фильтра для переменной составляющей тока значительно меньше, чем для постоянной составляющей. Поэтому и в этом случае пульсации выпрямленного напряжения на нагрузочном устройстве значительно уменьшаются. Эффективность работы любого сглаживающего фильтра определяю два показателя:

коэффициент пульсации p, равный отношению амплитудного значения основной гармоники выпрямленного напряжения U_н1m к постоянной составляющей, равной среднему выпрямленному напряжению,

коэффициент сглаживания q, равный отношению коэффициентов пульсаций на входе и выходе, т.е.

В выпрямительных устройствах находят применение различные сглаживающие фильтры. Простыми фильтрами являются индуктивные и емкостные фильтры. Более сложными являются Г-образные и П-образные сглаживающие фильтры, в которых в различных комбинациях включены основные составные элементы – индуктивные катушки и конденсаторы.

а) б)

Рисунок 9