Емкостный фильтр.
Схема фильтра и представлена на рисунке 1а. При 
питающее напряжение (на выходе выпрямителя) можно представить как сумму постоянной составляющей 
и переменной 
. При конечном значении емкости конденсатора 
в токе и напряжении нагрузки остаются переменные составляющие (пульсация). Для уменьшения переменной составляющей емкость конденсатора 
выбирают такой, чтобы 
было на порядок меньше 
если задано значение коэффициента пульсаций 
, то изменение напряжения на конденсаторе равно:
. (9)
Изменение напряжения на конденсаторе 
равно двойной амплитуде переменной составляющей. Поэтому коэффициент пульсаций при активной нагрузке будет равен:
. (10)
Отсюда расчетная формула для 
, мкФ:
. (11)
Емкостной фильтр рассматривают не отдельно, а всегда совместно с таким прибором, как выпрямитель.Его действие основано на накоплении электрической энергии в электрическом поле конденсатора и его разряде при отсутствии тока через вентиль на сопротивление нагрузки 
. Причём конденсатор подключается параллельно к нагрузке.
При увеличении m коэффициент сглаживания индуктивного фильтра увеличивается, а емкостного уменьшается. Поэтому емкостной фильтр выгодно применять при выпрямлении однофазных, а индуктивный при выполнении многофазных токов.При увеличении 
сглаживающее действие емкостного фильтра увеличивается, а индуктивного уменьшается. Поэтому емкостной фильтр выгодно применять при малых, а индуктивный при больших токах нагрузки.
Компенсационные стабилизаторы напряжения
|
Компенсационные стабилизаторы напряжения в зависимости от места расположения регулирующего элемента (РЭ) разделяются на стабилизаторы с последовательным и параллельным включением РЭ. На рисунке представлена функциональная схема стабилизатора напряжения с последовательным РЭ.
Силовая цепь стабилизатора представляет из себя регулирующий элемент (РЭ) и нагрузку (RН). За счет изменения падения напряжения на РЭ поддерживается постоянство напряжения на нагрузке U2. Цепь отрицательной обратной связи по напряжению (ООС) включает в себя: делитель напряжения (ДН), усилитель постоянного тока (УПТ), источник эталонного напряжения (UЭТ). Напряжение обратной связи (UОС) снимается с нижнего плеча ДН (RД2) и подается на вход УПТ, где происходит сравнение UОС и UЭТ. В УПТ усиливается разностное напряжение (сигнал ошибки Uε = UОС -UЭТ), что приводит к изменению тока управления (IУ) и изменению падения напряжения на РЭ (∆UРЭ). Напряжение на выходе (U2) при этом восстанавливается до своего первоначального значения. Например, при возрастании напряжения на входе (U1) или уменьшении тока нагрузки происходит увеличение сигнала ошибки (Uε), уменьшение тока управления (IУ) и увеличение напряжения на РЭ и восстановление напряжения на нагрузке.
Схема имеет более высокий КПД по сравнению со стабилизатором напряжения с параллельным РЭ. Недостатком схемы является невысокая надежность из- за возможных перегрузок РЭ по току.
|
Рассмотрим функциональную схему стабилизатора напряжения с параллельным РЭ:
При возрастании входного напряжения U1 в первоначальный момент времени увеличивается напряжение на нагрузке U2 и, следовательно UОС. Последнее приводит к возрастанию напряжения ошибки Uε, тока управления IУ и потребляемого тока I1. При этом увеличивается падение напряжения на балластном резисторе DURб и напряжение в нагрузке восстанавливается, т.е. уменьшается.
Схема имеет невысокий КПД из-за потерь на балластном резисторе Rб, но более высокую надежность, т.к. так как силовой транзистор включен параллельно по отношению к нагрузке и не подвергается воздействию при коротких замыканиях.