Главная Промышленная автоматика.

пне на конденсаторе (например, Ci), открывается диод Ди Протекающий через «его ток осуществляет подзаряд конденсатора С\ и совместно с током разряда конденсатора Сг обеспечивает протекание тока через сопротивление нагрузки Ra. В следующий полупериод открывается диод Дг и будет заряжаться конденсатор С2, а Ci - разряжаться. На интервале времени, когда закры-

Т 2,5

0,1 0,4 0,5 0,8 7,0 А

о 0,0и 0,08 0,11 0,15 0,10 А



0,1 0,4 0,5 0,8 А


0,08 0,16 А г)

Рве. 21. Зависимость параметров S, D, F, Н от расчетн<аго коэффициента А (кривые / на рлс. (а) п (о) для масштаба А от О до 1, кривые 2 - для масштаба от О до 0,2)

ты оба диода, ток нагрузки протекает за счет энергии разряда последовательно соединенных конденсаторов d и Сг. Основные расчетные соотношения для этой схемы приведены в табл. 2. При определении параметра А следует использовать выражение

Схема выпрямления с удвоением напряжения, представленная на рнс. 18,(9, также состоит из двух однополупериодных выпрямителей: Дь Ci и Д2, Сг. В один пз полупериодов напряжения на вторичной обмотке трансформатора на интервале, когда мгновенное значение напряжения Ub становится больше, чем напряжение



на конденсаторе Ci, открывается диод Дь Ток, протекающий через Дь заряжает конденсатор Ci до амплитудного значения напряжения Ub- в следующий полупериод изменится полярность напряжения на вторичной обмотке и диод Д1 закроется, а к диоду Дг будет приложена сумма напряжений вторичной обмотки Ub и конденсатора С\:

Диод Дг также работает с отсечкой и находится в открытом состоянии лишь при Lb+ci> rz- Когда оба диода закрыты, ток нагрузки обеспечивается за счет энергии разряда конденсатора Сг. Обратное напряжение на обоих диодах этой схемы одинаково и примерно равно 2[/в.

10. Сглаживающие фильтры

Сглаживающие фильтры включаются между выпрямителем и нагрузкой для уменьшения переменных составляющих (пульсаций) выпрямленного напряжения. Эти фильтры выполняются из индуктивных элементов - дросселей и из емкостных элементов - конденсаторов. Простейший сглаживающий фильтр может состоять только из одного элемента, например дросселя или конденсатора. В малогабаритной РЭА сравнительной малой .мощности индуктивные элементы фильтра могут быть заменены активными (резисторами).

Сглаживающий фильтр должен не только ослаблять пульсации, но н иметь высокую надежность, .малые потери мощности, т. е. высокий КПД, минимальные массу, габариты и стоимость, не должен создавать опасных для элементов схемы и нагрузки перенапряжений и всплесков тока как в статическом, так и в динамическом режимах работы.

Сглаживающие свойства фильтра определяются его коэффициентом сглаживания q, представляющи.м собой отношение коэффициентов пульсаций на входе So и вы.ходе 5он фильтра:

So Цщ о

где Umo, Umn - амплитуда основной гармоники пульсаций выпрямленного напряжения соответственно на входе и выходе фильтра.

Основные схемы сглаживающих фильтров были приведены на рис. 19.

Индуктивный фильтр (рис. 19, а) хотя и не прргменяется в маломощных выпрямителях, но может входить в состав сложных многозвенных фильтров. Параметры дросселя следует выбирать так, чтобы активное сопротивление об.мотки /-др было много меньше сопротивления нагрузки (Гдр-СРн), а индуктивное сопротивление Лдр = 2л/пф на частоте основ}10Й гармоники пульсаций /„ - много больше, чем /?и (Хдр>/?и) • В этом случае практически вся



постоянная составляющая напряжения будет приложена к нагрузке, а переменная составляющая - к дросселю. Коэффициент сглаживания индуктивного фильтра

1--т„ •

По заданному q можно найти необходимую индуктивность дросселя фильтра

Индуктивный фильтр прост, дешев, имеет малые потери мощности; коэффициент сглаживания фильтра растет с увеличением индуктивности дросселя, числа фаз питающего напряжения и с уменьшением сопротивления нагрузки. Поэтому индуктивные фильтры обычно применяют совместно с многофазными мощными выпрямителями. При отключении нагрузки или скачкообразном изменении ее сопротивления возможно возникновение перенапряжений; в этом случае параллельно обмотке дросселя необходимо включать защитные устройст-ва, например разрядники. с-Щп-В маломощных однофазных = выпрямителях индуктивный фильтр может являться звеном более сложного фильтра.

Емкостный сглаживающий фильтр (рис. 19,6) состоит из конденсатора Сф, подключенного параллельно сопротивлению нагрузки У?„. Принцип дей- р„ 22. Временная диаграмма изме-ствия заключается в накопле- нения напряжения на конденсаторе НИИ электрической энергии фильтра

конденсатором фильтра и последующей отдачи этой энергии ц нагрузку. Заряд и разряд конденсатора фильтра происходит с частотой пульсации fn выпрямленного напряжения.

Изменение напряжения на нагрззке AU зависит от параметров Сф и /?н и представляет собой удвоенную амплитуду пульсаций (рис. 22). Коэффициент пульсаций напряжения нагрузки равен


At/c

Выражая коэффициент пульсаций 5он в процентах, сопротивление нагрузки Ra в омах, а частоту сети в герцах, можно найти необходимую емкость конденсатора фильтра в микрофарадах





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

0.0041