Основные понятия о сглаживающем фильтре

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.