Коэффициент пульсаций

Форма выходного напряжения ВУ в общем случае содержит постоянную (полезную) составляющую и переменную составляющую (пульсации). Она приведена на рисунке 1.21а.

Под коэффициентом пульсаций понимается отношение амплитуды первой гармоники пульсаций к постоянной составляющей U₀, хотя его можно определить по любой гармонике, которая может оказаться больше первой. Представив

Рисунок 1.21 – Выходное напряжение выпрямителя

выпрямленное напряжение рядом Фурье – суммой постоянной составляющей U₀ и n гармоник с амплитудами U_mn, находят коэффициент пульсаций напряжения:

(1.3)

Постоянная составляющая U₀ – полезный эффект выпрямления. Пульсации U_mn – вредная составляющая. При сложной форме пульсаций наибольшую величину может иметь не первая гармоника, а гармоника с более высоким номером, хотя обычно под k_П понимается именно первая гармоника, которая используется во всех расчётах и приводится в технической документации на оборудование.

В современных выпрямителях, использующих импульсные методы преобразования, форма пульсаций существенно отличается от гармоники (рис. 1.21б). Потребителя обычно не интересует, какая из гармоник больше, а какая меньше. Его интересует общий размах пульсаций или так называемый абсолютный коэффициент пульсаций (k_абс), который может рассчитываться по разным формулам, например:

(1.4)

Если, например, задать U₀=10В, U_m1 = 1В, тогда находим

Видно, что абсолютный коэффициент пульсаций вдвое больше по величине и объективно отражает пульсации на нагрузке, хотя во всех нормативных документах указываются именно пульсации по первой гармонике. Поэтому к коэффициенту пульсаций надо относиться очень внимательно.

Для оценки помех, проникающих в телефонные каналы связи по цепям питания необходимо учитывать не только амплитуду, но и частоту помехи. Это связано с неравномерной чувствительностью человеческого уха в звуковом диапазоне. Поэтому вводится понятие псофометрического коэффициента , зависимость которого от частоты приведена на рисунке 1.22.

Рисунок 1.22 – Псофометрический коэффициент

На частоте f=800 Гц =1. Относительное влияние гармоник с другими частотами характеризуется величиной псофометрического коэффициента.

Эффективное значение псофометрического напряжения пульсаций U_псф на выходе выпрямителя определяется выражением:

где - коэффициент соответствующей гармоники, U_кm - амплитуды соответствующих гармоник выпрямленного напряжения.