Электроника: Сборник лабораторных работ по курсу "Электротехника и электроника". Голобородько Е.И - 5 стр.

UptoLike

- 5 -
сигналы «потонут» в колебаниях, создаваемых таким источником питания. Од-
но из немногих направлений применения такого напряжения, которому почти
безразлична (а иногда даже и полезна) такая пульсация, это гальваника, в част-
ности, зарядка аккумулятора.
Во всех случаях надо иметь в виду, что нагрузка может потребовать согла-
сование с сетью и по напряжению, тогда перед выпрямителем придется ставить
трансформатор. Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения может
потребоваться фильтр, который в той или иной степени уменьшит колебания
выпрямленного напряжения и пропустит в нагрузку преимущественно посто-
янную составляющую напряжения.
Как известно, сигнал любой формы можно представить суммой постоянно-
го напряжения и колебаний со многими частотами, кратными частоте исходно-
го сигнала, в нашем случае частоте пульсаций. Так для напряжения на выходе
однополупериодного выпрямителя, разложение в ряд Фурье выглядит так:
...4cos
5
1
2cos
3
2
cos
2
1
tUtUtU
U
u
mmm
m
вых
ω
π
ω
π
ω
π
+++=
Здесь и далее
ω
угловая частота напряжения сети.
Первое слагаемое в правой части, как видим, не зависит от времени. Оно-
то и называется постоянной составляющей и обычно обозначается U
o
. Эта
составляющая может быть вычислена как среднее арифметическое напряжения
за период:
.
1
0
0
=
T
dtu
T
U
вых
Соответствующий ему ток, проходящий в активном сопротивлении, равен
.
1
0
0
=
T
dti
T
I
вых
и показывает, какой в среднем заряд переносит ток в единицу времени. Им, в
частности, определяется количество выделяющегося вещества за единицу вре-
мени на электроде в гальванических процессах.
Все остальные слагаемые в правой части разложения в ряд Фурье называ-
ются гармоническими составляющими или просто гармониками. Их-то и при-
зван недопустить в нагрузку фильтр. Первая из этих гармонических состав-
ляющих имеет наибольшую амплитуду, частоту, равную частоте пульсаций и
называется первой гармоникой. Все остальные имеют частоты более высокие и
как правило быстро убывают по амплитуде с ростом номера гармоники. В этом
смысле первая гармоника является главной и при суждении о качестве напря-
жения часто учитывают только ее. Так введен специальный показатель качества
выпрямленного напряжения, который называется коэффициентом пульсаций
(K
П
), который обычно принимают равным отношению амплитуды первой
гармоники к постоянной составляющей выпрямленного напряжения: