ТЕМА: СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ.
Выпрямленное напряжение имеет существенные пульсации, поэтому широко используют сглаживающие фильтры – устройства, уменьшающие эти пульсации (рис. 14.6). Важнейшим параметром сглаживающего фильтра является коэффициент сглаживания S.
По определению S=ε1/ε2, причем ε1 и ε2 определяют как коэффициенты пульсаций на входе и выходе фильтра соответственно.
Рис. 14.6. Сглаживающий емкостной фильтр
Простейшим фильтром является емкостной фильтр (С-фильтр). Рассмотрим его работу на примере однофазного однополупериодного выпрямителя (рис. 14.6). Емкостной фильтр подключается параллельно нагрузке (рис. 14.6,а).
На отрезке времени t1…t2 диод открыт и конденсатор заряжается (рис. 14.6,б). На отрезке t2…t3 диод закрыт, источник входного напряжения отключен от конденсатора и нагрузки. Разряд конденсатора характеризуется экспонентой с постоянной времени τ = Rн·С. Ток через диод протекает только часть полупериода (отрезок t1…t2). Чем короче отрезок t1…t2, тем больше амплитуда тока диода при заданном среднем токе нагрузки. Если емкость С очень велика, то отрезок t1…t2 оказывается очень малым, а амплитуда тока диода очень большой, и диод может выйти из строя.
Такой фильтр широко используется в маломощных выпрямителях; в мощных выпрямителях он используется редко, так как режим работы диода и соответствующих электрических цепей (к примеру, обмоток трансформатора) достаточно тяжел.
На практике используют также следующие фильтров (рис. 14.7): индуктивно-емкостной или Г-образный LC-фильтр (а), Г-образный RC-фильтр (б), П-образный LC-фильтр (в), П-образный RC-фильтр (г).
Рис. 14.7. Схемы фильтров, применяемых в выпрямителях
Обычно Г- и П-образные RC-фильтры применяются только в маломощных схемах, так как они потребляют значительную долю энергии. На практике в силовых цепях применяются другие, более сложные фильтры.
Инверторы – это устройства, преобразующие постоянный ток в переменный (рис. 14.8), где имеет место соотношение uc1=uc2=1/2uвх. В схеме часто используются электролитические конденсаторы большой емкости.
Рис. 14.8. Инвертор на биполярных транзисторах
Транзисторы работают в ключевом режиме: включаются и выключаются поочередно. На выходе схемы возникает переменное напряжение.
Управляемые выпрямители позволяют регулировать выходное напряжение. Они построены на основе однополупериодных (незапираемых) тиристоров (рис. 14.9).
Рис. 14.9. Однофазный двухполупери- Рис. 14.10. Временная диаграмма
одный управляемый выпрямитель
Включение тиристоров производится с некоторой задержкой tвкл (рис. 14.10). Угол αвкл=ω·tвкл – угол сдвига по фазе между напряжением на тиристоре и импульсами управления. Угол αвкл называют углом управления, который может изменяться в пределах от 0 до 180°.
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 1577;