Активно- емкостный (R-C) сглаживающий фильтр
Представляет собой конденсатор, включаемый параллельно нагрузке.
Получим выражение для
коэффициента сглаживания
через параметры
схемы замещения:
При однополупериодном выпрямлении конденсатор С
ф
фильтра заряжается
импульсом тока через вентиль и разряжается на нагрузку R
н
один
раз в
течение периода сети. В многофазном выпрямителе заряд и разряд
конденсатора происходят с частотой пульсаций
, где Т
с
– период
сетевого напряжения.
Активно- емкостный фильтр используются при малых токах нагрузки, так
как с ростом тока уменьшается постоянная цепи разряда τ, что увеличивает
пульсацию напряжения (из-за глубокого разряда конденсатора).
К
достоинствам
фильтра можно отнести: отсутствие повышения уровня
напряжения или его снижение
при переходных процессах, простота,
небольшие габаритные размеры и стоимость.
Недостатком
фильтра является: воздействие на выпрямитель ( угол отсечки
тока меньше 180 градусов), поэтому при использовании такого фильтра с
большой величиной емкости необходимо вводить в звено выпрямителя
защитные элементы по току.
Индуктивно- емкостный (L-C) сглаживающий фильтр
При
соблюдении
условия
Х
др
>
Х
с
реакция
фильтра
будет индуктивного характера. Дроссель и конденсатор,
используемые
совместно, более эффективно выполняют функции сглаживания, чем при их
раздельном включении, если выполняются неравенства:
Х
др
>> R
н
и Х
с
<< R
н
Получим выражение для коэффициента сглаживания фильтра через
параметры схемы замещения:
Фильтр используется при большой мощности нагрузки.
К
достоинствам
фильтра относится: малые габаритные размеры, малая
зависимость коэффициента сглаживания от изменений тока нагрузки
(различный характер зависимости q от Iн для реактивных элементов взаимно
компенсирует влияние).
Недостатки
: в таких фильтрах
возникают переходные процессы,
усложняющие работу, как потребителя, так и источника питания, дроссели
фильтров имеют большие габаритные размеры и массу, а их индуктивность,
следовательно, коэффициенты сглаживания зависят от тока нагрузки. При
включении и отключении сети, а также при резких изменениях нагрузки в
фильтре возникают переходные процессы,
которые могут привести к
перенапряжениям и броскам тока в элементах фильтра и выпрямителя.
Из выше сказанного можно сделать несколько выводов. Сглаживающие LC-
фильтры чаще всего применяются в выпрямителях большой и средней
мощности. При большой мощности выпрямителя величина индуктивности
дросселя получается сравнительно малой, поэтому падение напряжения на
дросселе от постоянного тока незначительно и КПД фильтра достаточно
высок.
К недостатком LC-фильтров относятся:
1. изменение
индуктивности дросселя, а значит, и коэффициента
сглаживания при изменении тока нагрузки;
2. значительная
величина
индуктивности
дросселя
для
маломощных выпрямителей. В этом случае габариты и масса
дросселя соизмеримы с габаритами и
массой силового
трансформатора;
3. наличие магнитного поля рассеяния, создаваемого дросселем
фильтра, которое может быть источником помех для приемной и
измерительной аппаратуры;
4. возникновение переходных процессов в фильтре, которые могут
быть причиной искажения тока в нагрузке;
5.
недостаточное
сглаживание
низкочастотных
пульсаций,
возникающих при медленных изменениях сетевого напряжения.
В маломощных выпрямителях вместо LC-фильтров применяются RC-
фильтры, но это связано с понижением КПД.
Do'stlaringiz bilan baham: