Емкостной фильтр

На схеме однополупериодного выпрямителя (рис. 96 а) емкостной фильтр выполнен в виде конденсатора Сф, включенного параллельно нагрузочному резистору Rн. Конденсатор Сф заряжается через диод до амплитудного значения напряжения и₂ в моменты времени, когда напря­жение u₂ на вторичной обмотке трансформатора превышает напряжение на конденсаторе. Когда напряжение и_с > и₂, ди­од закрыт и конденсатор разряжается через нагрузочное со­противление R_H с постоянной времени τ_разр = RнСф.

Рис. 96. Схема (а) и временные диаграммы (б) однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром

Как показывает временная диаграмма на рис. 96 б, при разряде Сф, напряжение и_н не уменьшается до нуля во вторую половину периода, а пульсирует в некоторых пределах, увеличивая среднее значение выпрямленного напряжения по сравнению с однополупериодным вы­прямителем без фильтра. Аналогично работает емкост­ный фильтр в двухполупериодном выпрямителе, с той лишь разницей, что коэффициент пульсаций получается меньшим.

Емкость конденсатора Сф выбирают такой, чтобы выполнялось соотношение

τ_разр = RнСф > 5 Т. Здесь Т = 1 / f_ocн, - период основной, наибольшей гармоники пульсирующего напряжения.

Коэффициент пульсаций выпрямителя с емкост­ным фильтром может быть снижен до 10^-2. Емкостный фильтр целесообразно применять с высокоомным нагру­зочным резистором, т.е. при малых токах нагрузки. При этом мощность Рн не должна быть больше нескольких де­сятков ватт.