promel (967628), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Сопротивлен )сн уменьшается с увеличением мощ ' ти нагрузки. В связи с этим исполь ванне простейшего индуктивного фи ра аффективно в вьитрямител х ср и больиюй мощности, где он и наш преимущественное применение, В маломощных выпрямителях и' менение простейшего яндуктивн фильтра менее аффективно, поскол ' сопротивление )с„ здесь относител велико. Лля получения необходим. коэффициента сглаживания пришл' бы с целью выполнения услов' го,(»Е » )т„значительно завышать, дуктивность сглаживающего дроссе Поэтому в выпрямителях небольш мощности задачу решают не увели нием Е, а уменьшением сопротивлен цепи нагрузки переменному току пу включения параллельно нагрузке к денсатора фильтра, т.
е. и с п о ле а) ) ! и т б) в г) в Рис. 6.6. Схема Г.образного ЕС-фильтра (а), временнйе диаграммы, иллюстрирующие принпнп сглаживания выходного напряжения выпрямителей (б — з) 1 /"1'1 ~ 'п1/' с ) пп> (5.29) Отсюда 1 а й —— ПП~ „ 10 =- м„,п /.С вЂ” 1, „п,С (5.30) или в выражении через /, в, = (2пт/,)' ЬС вЂ” ! . (5. 30а) Для однофазных двухполупериодных выпрямителей т = 2, в связи с чем расчет коэффициента в, сглаживающего фильтра здесь проводят по формуле (5. 30б) в, = (4в/ Р /.С вЂ” 1.
При расчете элементов сглаживающего ЬС-фильтра исходят нз необходимости получения требуемого коэффициента сглаживания в,. Расчетное соотношение для одиофазных выпрямителей получаем из вь1ражеиия (5.30б): /С= "+, (4 /1т Основными критериями правильного выбора величии /., С при известном их произведении являются массо-габаритные и стоимостные показатели фильтра. Чисто при расчете /„С приходится учнтыать дополнительное требование к фильтру относительно его в ы х о д- (5.31) 297 ~ лючением конденсатора можно создать самостоятельную цепь отекання переменной составляющей тока, обусловленную пе.
,анной составляющей напряжения и, минуя цепь нагрузки. (1 сколькУ сопРотивление конденсатоРа пеРеменномУ токУ малб, ! рею пад двине напряжения на конденсаторе от переменной составляющей ток ка также мало, чем достигается уменьшение пульсаций напри яжения и „. Иными словами, с помощью конденсатора более Эфф ффективно осуществляется разделение переменной и постоянной согавляющнх в выходной цепи выпрямителя: задержание дроссвлем „временной составляюи(ей напряжения и и пропусканием им постоянавй составллюи(ей в нагРУзкд. Это Явление наглЯдно иллюстРиРУют пременнйе диаграммы рис.
5.6, б — г, построенные в предположении 1. нС Расчет коэффициента сглаживания Г-образного /,С-фильтра проводят по выражению (5.23). Соотношения, аналогичные (5.24), (5.25), с учетом неравенства 1/(1о„п1С) (< /с„имеют вид 1 (/ (5.28) пн) ного сопротивления переменному току Лм, и пос, ной времени т = СЯ„, определяемых конденсатором С. На выходное сопротивление Л,м, »»ли на постоянную време' сглаживающего фильтра обращают особое внимание, когда нагр' потребляет от выпрямителя ток, содержащий не только постоянн но и переменную составляющую (усилители, генераторы, импул формирователи и т. д.).
Большое сопротивление Увм сглажива»о фильтра может привести к нарушению нормальной работы указа»т устройств (самовозоуждснию питаемых систем, искажению фо их сигналов). При проектировании ДС-фильтров необходимо избегать явл резонанса. Для этого необходимо, чтобы собственная частота фн ра »»в = 1/'г ГС была меньше частоты основной гармоники пул' ций ы„»»» и не кратна ей. При расчсте фильтра обычно является. статочным обеспечение условий м,»п Е, = (5 —; 10) !г„, (5» (5,3 = (0,1 †: 0,2) Я„.
п»п » Для получения лучшего сглаживания выпрямленного напряжей применяют многозвенные Г-образнь»е ?.С-фильтра», состоящие двух, трех и более отдельных фильтров (см. рис. 5.3, г). Их применя при г») 100. Расчет производят по суммарному коэффициенту сг' живання с учетом коэффициентов сглаживания входящих звень 3!»1), а»»2) (5. з»а> з»»м Работа вь»прямителл при активно-емкоетной нагрузке Активно-емкостная нагрузка выпрямителя (рнс. 5.7, а) создае при использовании конденсатора С для сглаживания кривой выпр ленного напряжения.
Включение конденсатора параллельно нагрузке изменяет реж работы выпрямитсля по сравнению с работой при чисто активной', активно-индуктивной нагрузках. Повеление схемы, обусловливаем процессами заряда и разряда конденсатора, характеризуется и пульспым режимом ееработы. Состояния диодов в схеме здесь также определяются папряжени, ми и,, и и, г Однаков отличие от предыдущих случаев для отпир ния д»»одз Д, или Д, недостаточно только изменения отрицательн полуволны напряжений и,, или и,, на положительную.
Необх димо, чтобы указанные напряжения превысили напряжение на ко денсаторе С, определяю:цее потенциал катодов диодов Д, и Дз и в ходное напряжения иг (рис. 5.?, а, г). Пусть па интервале 0 — Ь» и, ») О, а и,, ( 0 (рис. 5.7, а, в) ' напряжение на конденсаторе и„г. (и,(. На этом интервале оба ди да закрыты. Диод Дэ заперт, поскольку и,,( О, и к диоду Д, пр 29в (ри нагрузка )т'„и конденсатоР С отделе- „„запертыми диодами от вторичных обмоток трансформатора. Питание нзгрУзки пРоизводитсЯ от конденса- тора, разряжающегося иа нее с пос- тоянной времени т = Ср„, По мере приближения к моменту времени Ь, (рис. 5.7, г) напряжение вторичной обмотки и~г увеличивает- ся, стремясь к напряжению на кон- денсаторе, что приводит к уменьше- нию обратного напряжения на диоде Дг.
В момент времени Ь, иа г = ид и диод Д, открывается, подключая кон- денсатор и нагрузку к напряжению вторичной обмотки трансформатора н,, Интервал Ь, — Ь, соответствует этапу заонда конденсатора под дей- ствием напряжения иг г Вследствие падения напряжения в цепи заряда от протекания заряд- ного тока напряжение на конденса- торе, а следовательно, и напряжение нл на интервале Ь г — Ь г оказыва- ется несколько меньше напряжения нг г (рис. 5.7, г). Падение напряже- «на складывается из ведений напря- жения на активных сопротивлениях первичной и вторичной обмоток трансформатора н соединительных проводов, а также падения напря- жения на диоде. Зарядный ток кон- денсатора, ток вторичной обмотки трансформатора и ток диода 1 „ име- ют зг д импульсов (рис.
5.7, е) с амп- литудой 7„. С учетом коэффициента трансформации л такую >ке форму имеет и первичный ток 1, (рис. 5.7, б). Процесс заряда кояденсатора вв- "инчивается в момент времени Ь, гаг а! ног', г9 „иг-г 1 ! 11 ! 11 1 г! р ф г~ 1гг: и 1а 11 1 11 1! г,г д! г 1 ! гег 1 гаг гаг а ца г! р Рнс. 5.7. Схема однофаэного выпрямителя с нулевым выводом и сглаживающем С-фильтром (а) и его временнйе диаграммы (б — а1 299 когда напряжение на нем становится равным напряжению (рис. 5.7„г). На интервале Ь, — Ь, диоды Д, и Д, заперты. На этом вале происходит разряд конденсатора на нагрузку. Кривая и представляет собой экспоненту с постоянной времени т = СЯ„.; В момент времени Ь, напряжение и,, нижней полуобмо,.
и с новится равным и (рис. 5.7, г). Диод Д, открывается и на интерв' Ь, — Ь пропускает импульс зарядного тока 1„конденсат. (рис. 5.7, ж). Через первичную обмотку трансформатора пратс импульс тока, совпадающий по фазе с напряжением и, (рис. 5.7,г В последующем процессы в схеме повторяются. Кривая напряжения иг отличается от аналогичной кривой чисто активной нагрузке (рис. 5.7, г).
Наличие конденсатора деп ее сглаженной. При постоянной времени т = С)г„= (4 —: 8)!~, к фициент пульсации выходного напряжения не превышает 0,02 — О,: Его расчет производят по формуле 1 ч1 = —. (5. 2х(чт Поскольку (г = иг/Р„, ток нагрузки также получается достато хорошо сглаженным (рис. 5.7, д). В то время как при активной и активно-индуктивной нагруз среднее значение напряжения У (без учета падений напряжения' схеме) равно 0,9(ум при наличии конденсатора напряжгние Св бл ко к амплитудному значгнию Ог = 1,410, в режиме холостого ход' Потребление энергии цепью нагрузки из питающей сети перем ного тока носит импульсный характер. В течение сравнительно ротких интервалов времени конденсатор получает энергию от исто ника, а затем отдает ее в нагрузку.
Импульсный характер потреблен энергии сопровождается протеканием через первичную и вторичну, обмотки трансформатора, а также диоды импульсов зарядного то конденсатора. При этом амплитудное значение тока диодов = (3 †: 8)(г. Поскольку обратное напряжение иа диоде иь определяется рази стью напряжений иг и иг (рис. 5.7, в), введение конденсатора привод к расширению интервала действия обратного напряжения на диод (рис. 5.7, з), но максимальное значение Уь,„здесь, как и в предыд~ щих случаях, не превышаег 2~ 2Ум При использовании емкостного фильтра необходимо учитыват влияние на коэффициент пульсации сопротивления нагрузки. П' скольку эффективность фильтра повышается с увеличением сопр тивления нагрузки, его целесообразно применять при мощности и грузки не более нескольких десятков ватт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
