Динамические свойства выпрямительных устройств

Динамические свойства характеризуют поведение источников электропитания при воздействии на них различных возмущений – изменений напряжения питания, переключений нагрузки и др. Возникающий при этом переходный процесс сопровождается изменениями тока и напряжения, способными вызвать отказы самого источника и питаемой им аппаратуры.

Примером может служить внезапное отключение нагрузки в схеме источника с выходным индуктивно-емкостным фильтром. До отключения нагрузки установившийся процесс характеризуется током , напряжением (рис. 2) и соответствующим запасом энергии реактивных элементов , где ; - энергия, запасенная в магнитном поле реактора и электрическом поле конденсатора. При отключении нагрузки ток I_L стремится к нулю (момент времени от t₁ до t₂), а энергия магнитного поля переходит в электрическую энергию конденсатора, увеличивая его напряжение до уровня , при этом .

Характер изменения напряжения и тока реактора определяется свойствами LC – контура и условием односторонней проводимости тока источника. Поэтому переходный процесс, возникший в момент коммутации нагрузки t₁ (рис. 1), через четверть периода собственных колебаний (момент времени t₂) завершится (- собственная частота фильтра). При периодических возмущениях со стороны СФ, проявляются резонансные свойства фильтра, способные вызвать «вынужденные пульсации» выходного напряжения. С этим явлением связаны частотные искажения, вносимые источником питания в передатчиках, или нелинейные искажения сигналов при импульсной манипуляции.

При расчетах СФ руководствуются не только требованием получения необходимого коэффициента сглаживания пульсаций, но и условиями обеспечения определенных качественных показателей источников электропитания в динамических режимах. Последние могут быть связаны как с допусками на отклонение напряжения или тока в переходных режимах и с влиянием параметров фильтра на характеристики питаемого устройства.