 |
 |
 |
 |
стно, дроссель препятствует изменениям тока благодаря возникновению в нем э. д. с. самоиндукции. При прохождении через дроссель пульсирующего тока в момент его увеличения в дросселе возникает э. д. с, направление которой противоположно приложенному напряжению, что уменьшает импульс возрастающего тока. В момент уменьшения тока э. д. с. самоиндукции имеет
±Р
Г"
"1
Рис. 50. Схемы сглаживающих фильтров:
Г-образные фильтры: а - индуктивно-емкостной, б - резисторно-емкостной, в - резонансный, г - резонансный с конденсатором, включенным по автотрансформаторной схеме; П-образныс фильтры, б - индуктивно-емкостнсй, е - резисторно-емкостной, аж - резонансный, 3 - резонансный с конденсатором, включенным ио автотрансформаторной схеме
одинаковое направление с исчезающим током, что также способствует сглаживанию пульсаций. Это происходит благодаря накоплению энергии магнитного поля дросселя при увеличении тока и отдаче ее в нагрузку при уменьшении тока.
Конденсатор в момент повышения напряжения заряжается, а при понижении напряжения разряжается через нагрузку, отдавая в нее накопленную энергию электрического поля. Конденсатор заряжается и разряжается медленнее, чем изменяется подводимое к нему напряжение, поэтому напряжение на конденсаторе и нагрузке пульсирует незначительно.
Резисторно-емкостной фильтр, или ЯС-филътр (рис. 50, б), состоит из постоянного резистора R и емкости С2. По сглаживающим свойствам он хуже индуктивно-емкостного и обычно применяется в слаботочных цепях. Существенным недостатком этого фильтра является сравнительно большое падение выпрямленного напряжения на сопротивлении резистора. Фильтр обеспечивает необходимое сглаживание пульсаций, если
RC2 = 50 100 ком-мкф.
Резонансный фильтр (фильтр-пробка) представляет собой резонансный контур, состоящий из Др и Ср (рис. 50, б) и применяется в комбинации с конденсатором С2. Сглаживающие свойства такого фильтра в четыре-пять раз лучше, чем у индуктивно-емкостного фильтра.
Емкость конденсатора Ср и индуктивность дросселя выбирают с таким расчетом, чтобы на частоте пульсаций 50 гц для одно-полупериодной схемы или 100 гц для двухполупериодной в контуре наступал резонанс токов. При резонансе сопротивление контура резко увеличивается и переменная составляющая пульсирующего тока в нагрузке значительно ослабляется. Емкость конденсатора рассчитывают для однополупериодной схемы по формуле
для двухполупериодной схемы по формуле
п 2,5 г Ср= мкф
{L берется в генри).
Резонансный фильтр с конденсатором, включенным по автотрансформаторной схеме (рис. 50,г), по основным свойствам и схеме аналогичен резонансному фильтру-пробке; применяется в схемах с большим выпрямленным током, где индуктивность дросселей сравнительно невелика. При малой индуктивности для настройки резонансного контура требуется конденсатор Ср очень большой емкости. Данная схема позволяет применить конденсатор малой емкости, включив его через дополнительную обмотку, которая наматывается поверх основной катушки и имеет большое число витков тонкого провода, так как по ней не проходит
ток нагрузки. Это позволяет в 30-35 раз повысить суммар.,-1ую индуктивность, почти не увеличивая размеров дросселя, и iia-строить резонансный контур с применением конденсатора Ср ж;а-лой емкости.
П-образные фильтры. П-образным фильтром называетсй фильтр, начинающийся с емкости. Он состоит из конденсатора Сь, на который работает выпрямитель, и Г-образного фильтра. По- этому П-образный фильтр, как и Г-образный, может быть индук- \ тивно-емкостным, резисторно-емкостным и резонансным (рис. 50, д, е, ж, з). Включение конденсатора Ci в качестве первого элемента фильтра улучшает сглаживание пульсаций. Кроме того.
Рис. 51. Кенотронный выпрямитель с П-образным фильтром:
а - схема двухполупериодиого выпрямителя с фильтром, б-график пу-льсирую-щего тока, в - действие Си г - действие Др и С,, д - действие С,, Др и С.; -> путь постоянной составляющей,---> путь болыией части переменной составляющей, --» путь меньшей части переменной составляющей
конденсатор Ci способствует поддержанию более высокого выпрямленного напряжения. Поэтому для получения такого же по величине выпрямленного напряжения вторичная обмотка силового трансформатора выпрямителя при П-образном фильтре имеет меньшее число витков, чем при Г-образном фильтре.
В случае использования П-образного фильтра более резко изменяется выпрямленное напряжение при колебаниях тока в нагрузке, чем в случае применения Г-образного фильтра. Кроме того, через выпрямительную лампу проходят большие импульсы зарядного тока конденсатора С].
Работа выпрямителя с П-образным фильтром поясняется рис. 51. В моменты времени, соответствующие точкам /-б, напряжение на выходе выпрямителя достигает максимального
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100