Классификация и типы сглаживающих фильтров.
Переменный ток идеально выпрямить нельзя, поэтому на выходе любого выпрямителя содержатся пульсации с частотой 50 Гц или 100 Гц. Эти пульсации вредно отражаются на работе питаемого устройства, поэтому их уровень необходимо снижать. Эту задачу и выполняют сглаживающие фильтры. Основным параметром сглаживающих фильтров является коэффициент сглаживания (фильтрации), который определяется отношением коэффициента пульсации на входе фильтра к коэффициенту пульсации на его выходе.
q = Kп.вх/ Kп.вых
где
q -коэффициент сглаживания, Kп.вх -
коэффициент пульсации на входе, 
Kп.вых
- коэффициент пульсации на выходе.
На рис.1. показан простейший сглаживающий фильтр. Если емкостное сопротивление конденсатора значительно меньше сопротивления резистора, уровень пульсаций на нагрузку окажется значительно меньше, чем на входе фильтра. Коэффициент сглаживания для такого фильтра равен: q = 2πfRC, где f - частота, R - сопротивление резистора, C – емкость конденсатора.
К недостаткам
таких фильтров следует отнести падение
напряжения на резисторе фильтра. Поэтому
применение таких RC-фильтров рассчитано
для схем, требующих больших напряжений
и м
алый
ток нагрузки.
Лучший эффект сглаживания дают фильтры с индуктивностью рис.2. Получить малое падение напряжения на обмотке катушки можно путем применения соответствующего диаметра провода. Для получения индуктивности используют дроссели со стальными сердечниками.
Классификация сглаживающих фильтров
В зависимости от типа элементов, примененных для построения сглаживающих
фильтров различают:
– пассивные фильтры – выполняются с использованием сопротивлений, конденсаторов, индуктивностей
С-фильтры
L- фильтры простейшие фильтры
RC-фильтры
LC – фильтры сложные
– электронные (активные) фильтры – выполняются с использованием активных элементов – транзисторов
По количеству фильтрующих элементов различают:
– однозвенные
– многозвенные
Импульсное преобразование напряжения.
Постоянное U преобразуется в последовательность постоянных испульсов. Выходное напряжение может регулироваться изменением частоты выходных импульсов или их длительностью. ШИП – шир-имп преобр; ЧИП – частотно-импульсный преобр
Схема ШИП на основе транзисторов
Управляющий силовой элемент (тиристор) подключен либо последовательно с нагрузкой либо | |
Во всех ШИП обязательно наличие активно-индуктивной нагрузки. Для последоват контура: при подаче импульса запасается энергия в индуктивности и заряжается конденсатор. По прекращению импульса конденсатор разряжается на нагрузку и открывается диод.
Для | |: при открытом тиристоре большая часть тока идет на него.
В ШИМ регулирование Uн в пределах то Uвх/2 до Uвх
В схеме ЧИП разряд конденсатора дозирует передаваемую в нагрузку энергию. Функции коммутации выполняет и конденсатор.
Тиристоры открыты поочередно. VS1 открыт – заряд C. VS2 – разряд С на нагрузку. Частота работы одного тиристора может быть больше другого.
Способы регулирования и поддержания в заданных пределах напряжения на нагрузке.
2 класса регулирования: дискретное, непрерывное.
Регулирование с помощью магнитного шунта (Измен Uвых при передвижении магн шунта)
Стабилизирование ~U с помощью дросселя насыщения, работает за счет изменения сопротивления за счет изменения магнитной проницаемости сердечника. С помощью ДН стабилизируется ~U
Регулирование с помощью АКБ
В
схеме имеется пассивный регулятор,
который в начале разряда снижает
напряжение.
П
рименение
вентильных сборок.
Активные способы: 1) регулирование с пом доп АКБ; 2) с пом вольтодобавочных устройств
ОБ выбирается на начальное напряжение разряда равное мах напряжению питания нагрузки