Исследование устройств электропитания радиоэлектронных средств. Рогов В.Н. - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

21
Лабораторная работа № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ
Цель работы
Исследование работы индуктивно-емкостных и транзисторных сглажи-
вающих фильтров.
Сведения из теории
Напряжение на выходе любого выпрямителя всегда пульсирующее и со-
держит постоянную и переменную составляющую напряжения. Для сглажива-
ния пульсаций применяют сглаживающие фильтры (СФ) – устройства, предна-
значенные для подавления пульсаций выпрямленного напряжения до уровня,
при котором происходит нормальная работа потребителя. Простейший СФ со-
стоит из двух пассивных элементов, включенных
по Г-образной схеме (рис. 13).
Последовательный элемент обладает большим сопротивлением переменному
току, а параллельный элемент (конденсатор) – малым.
Также можно построить многозвенные фильтры. Например, вначале дрос-
сель, затем конденсатор, опять дроссель – Т-образный фильтр. Или конденса-
тор, дроссель, конденсатор – П-образный фильтр и т. д. LC-фильтры обладают
существенными недостатками. Во-первых,
это массогабаритные показатели.
Конденсатор большой емкости будет не таким уж маленьким. Да и индуктив-
ность тоже. Во-вторых, для LC-фильтров характерно наличие внешних
магнитных полей, а это неблагоприятно сказывается на чувствительных узлах
аппаратуры.
Уменьшить массогабаритные показатели можно, используя транзисторные
СФ, вместо громоздких LC-фильтров. Но выигрыш транзисторных фильтров
компенсируется меньшим КПД.
Индуктивно-емкостной фильтр
Как же происходит сглаживание пульсаций? Рассмотрим форму выходного
напряжения однополупериодного выпрямителя, показанную на рис. 14.
На рисунке U
ср
– это среднее значение выпрямленного напряжения. Как
видно из рисунка, это напряжение меньше амплитудного значения, но самое
главное – большие пульсации. Теперь следует установить простейший сглажи-
вающий фильтр, как показано на рис. 15.
Установив осциллограф параллельно нагрузке, можно увидеть картину,
изображенную на рис. 16. Рассмотрим, как работают дроссель и конденсатор по
отдельности.
Допустим, конденсатор
разряжен. При подаче напряжения на конденсатор
он начинает заряжаться – короткий отрезок пилы на рисунке. Достигнув мак-
симального значения, амплитуда выходного напряжения выпрямителя начинает
уменьшаться до нуля. Соответственно, заряженный до максимального значения
конденсатор начинает разряжаться через нагрузку – длинный отрезок пилы.

Страницы