1.4. «П» образный фильтр

Устройство схемы.

П–образный фильтр (рис.44) представляет собой последовательное включение емкостного C и Г–образного LC - фильтров.

Достоинство: у П–образного фильтра коэффициент сглаживания больше, чем у «L–C» фильтра:

S_П = S_ГS_Cф (30)

1.5. Многозвенные фильтры.

Представляют собой несколько последовательно соединенных «Г» – образных «L–C» фильтров.

Достоинство: коэффициент сглаживания:

S_М = S_Г1S_Г2…S_Гn (31)

Недостаток: не рекомендуется соединять более четырех фильтров последовательно, так как активное сопротивление индуктивности значительно возрастает и им нельзя пренебречь.

Вывод: таким образом, пассивные фильтры рекомендуется использовать для небольших токов.

2 . Активные фильтры

Устройство схемы.

Транзистор VT1 (рис.45) включен по схеме с общей базой, R_э и R_б – определяют режим транзистора по постоянному току.

Принцип действия: напряжение на нагрузке определится как:

U_R = I_кR_н. (32)

При изменении нагрузки, точка "Р" (рис.46) будет перемещаться по линии графика I_э2 , начальный ток смещения I₀₂ = I_э2. Увеличение или уменьшение напряжения почти не влияет на величину тока, так как характеристика транзистора в рабочей точке постоянна.

Н еуправляемый выпрямитель с активно–емкостной нагрузкой

Принцип действия:

В момент времени: ₁    ₂ мгновенное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора по модулю больше напряжения на емкости (U₂U_c), следовательно, вентиль VD1 открыт и конденсатор заряжается.

Ток заряда протекает по цепи: +U₂  VD1  C_ф  –U₂.

_заряда = R_  C_ф (33)

В момент времени: ₂    ₃ модуль напряжения вторичной обмотки трансформатора меньше модуля напряжения на емкости (U₂U_c), следовательно, вентиль VD1 закрыт и конденсатор разряжается. Ток протекает через емкость и нагрузку: +U_c  R_н  –U_c.

_{разряда} = R_н  C (34)

Недостатки:

• в моменты времени ₁ и ₃ (моменты включения вентиля) возникает скачок тока, поэтому необходимо токоограничивающее сопротивление;

• вентиль используется неполностью по I_a, т.к. = 8  10;

• U_{обр макс} = U_н + E_{2m обр} – вентиль находится под большим обратным напряжением;

• угол отсечки  (зависит от параметров вентилей и трансформаторов, определяется по номограмме) в данной схеме меньше 90;

Особенности работы выпрямителя на емкостную нагрузку:

• бóльшая величина средневыпрямленного напряжения U_н;

• меньшая величина U_1(m), следовательно, больший коэффициент сглаживания S (меньший «q»).

Данный фильтр используется только в маломощных схемах.

Схемы умножения напряжения

Схемы умножения напряжения бывают:

• Схема удвоения напряжения

• Каскадная схема умножения

1 . Схема удвоения напряжения Uн.

Принцип действия:

U₂: VD1 открыт, С1 заряжается по цепи: +U₂  VD1  C1  –U₂.

U₂: VD2 открыт, С2 заряжается по цепи: U₂  C2  VD2  U₂.

(35)

(36)

Недостаток: при подключении к выходным зажимам нагрузки R_н выходное напряжение уменьшается за счет разряда конденсаторов через R_н. Таким образом, данная схема применяется только при R_н  .