Сглаживающее фильтры применяются для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения до допустимого уровня.
Оценка сглаживающих свойств фильтра производится по величине коэффициента сглаживания
(2.1)
где: - коэффициент пульсаций на входе фильтра для q-й гармоники.
- коэффициент пульсаций на входе фильтра для той же гармоники.
Обычно коэффициент пульсаций определяют по той же гармонике. Подставив в формулу (2.1) значения коэффициента пульсаций по основной гармонике, получим
(2.2)
где: - амплитудное значение основной гармоники на входе фильтра;
- амплитудное значение основной гармоники на выходе фильтра;
- постоянная составляющая напряжения на входе фильтра;
-постоянная составляющая напряжения на выходе фильтра.
Отношение называют коэффициентом передачи фильтром постоянной составляющей выпрямленного напряжения, характеризующим потерю напряжения в фильтре.
Отношение коэффициент фильтрации, показывающий во сколько раз амплитуда пульсаций на выходе фильтра уменьшена по сравнению с ее значением на входе.
|
|
Величина коэффициента передачи для фильтров выпрямителей большой мощности , малой мощности , для фильтров без потерь . Пренебрегая потерями в фильтре, коэффициент сглаживания приравнивают коэффициенту фильтрации:
(2.3)
Величина коэффициента пульсаций на нагрузке определяется условиями эксплуатации и для различных потребителей различна.
При выборе сглаживающего фильтра кроме обеспечения необходимой величины коэффициента сглаживания необходимо учитывать его влияние на электромагнитные процессы выпрямителя. Так, например, в мощных выпрямителях не рекомендуется использовать фильтры с емкостным входным звеном, так как они ухудшают форму токов в диодах и обмотках трансформатора, что приводит к росту потерь в них и повышению установленной мощности, а также ухудшению гармонического состава тока питающей сети.
Чтобы не искажался режим работы нагрузки источника питания, необходимо предусматривать малое выходное сопротивление фильтра, которое в комплексной форме для основной гармоники пульсаций определяется в следующем виде:
(2.4)
С повышением номера гармонических составляющих пульсаций составляющая изменяется по величине, a без учета поверхностного эффекта, остается постояннным.