(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

Его значение задается в зависимости от рода потребителя и требующегося режима работы.

Отношение коэффициентов пульсаций на выходе выпрямителя и на входе потребителя называется коэффициентом сглаживания фильтра:

s = i. (1.38)

При расчете конденсатора как фильтра, включаемого параллельно нагрузке, когда Ulimax = U12max, в качестве исходной величины обычно используют требующееся значение коэффициента пульсаций qz. При расчете индуктивности как фильтра, а также Т- и П-образных фильтров в качестве исходной величины удобнее пользоваться коэффициентом сглаживания s.

При конденсаторном фильтре ток вентиля разветвляется по двум параллельным ветвям: по ветви, содержащей конденсатор, и по

ветви, содержащей нагрузочное сопротивление Rd. Так как

< Rdl то, не допуская большой погрешности, можно считать, что через Rd проходит только постоянная составляющая тока 1а, а переменная составляющая тока проходит целиком через конденсатор С.

При малых значениях угла отсечки 0, когда cos 6 может быть принят приближенно равным единице (что характерно для выпрямителей с емкостным фильтром, рис. 1.27, б), амплитуда первой гармонической тока может быть найдена из равенства

+ s +е

/Clmax = ~ J h COS ft dft И ia db = Id. (1.39)

- s - в

В этом случае амплитуда переменной составляющей напряжения на конденсаторе

Uс 1 max = 2 /С 1 max = 1 d (1 40>

где со - круговая частота синусоидального напряжения, питающего выпрямитель. Так как в рассматриваемой схеме (рис. 1.27, б) Udl - Ud2 = = Ud и f/cimax = £/12max, из (1.37) и (1.40) следует, что

с = 2; щ = щ; R~d- (L41)

При однополупериодном выпрямлении емкость конденсатора С возрастает против значения, получаемого из (1.41), для двухполу-периодного выпрямления в четыре раза, так как частота пульсаций, входящая в (1.40), меньше в 2 раза, а амплитуда тока больше, чем Id, в 2 раза (/aimax = 21 а).

При индуктивном фильтре (рис. 1.27, в) переменная составляющая напряжения распределяется между индуктивным сопротивле-



нием фильтра Xl и нагрузочным сопротивлением Rd. Когда XL j> Rd, пульсации выпрямленного напряжения на сопротивлении Rd малы (рис. 1.27, г).

В двухполупериодной схеме с индуктивным фильтром коэффициент сглаживания

U12 max l max *<й Ad

Учитывая, что coL выбирается обычно много больше, чем Rd, можем слагаемьм Rd пренебречь. Тогда из (1.42) с учетом (1.36а) найдем

г sRa yt/?rf Rd п 0

2со ~ 2qtm ~ 3qta 11

Когда требуется иметь особенно малое значение коэффициента пульсаций q2, то емкость конденсатора С или индуктивность катушки L, применяемых в качестве простейших фильтров, могут получиться несоразмерно большими. В этом случае более рационально применить Г-образный (рис. 1.27, д) или П-образный фильтры (рис. 1.27, е).

Рассчитывая Г-образный фильтр типа LC по его полному комплексному сопротивлению, из отношения напряжений на входе и выходе фильтра находим [5]

I 1С = Ш> О-44)

где L - индуктивность, гн; С - емкость, ф.

У Г-образного фильтра типа /?ФС (рис. 1.27, д) критерием к выбору служит допустимое падение напряжения на сопротивлении £!ф, вызываемое постоянной составляющей тока. Обычно =

= 10-20% от Ud.

Емкость в таком фильтре при т = 2 может быть найдена из ра-венства[5] 8</?ф + /? )

Расчет более сложных фильтров может быть проведен по частичным коэффициентам сглаживания s2 и т. д., относящимся к составным звеньям фильтра. Результирующий коэффициент сглажнва-

тя s = sa.... (1.46)

§ 1.7. ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Наличие активных сопротивлений в обмотках трансформатора и в последовательных элементах сглаживающего фильтра, а также внУтреннее падение напряжения в вентилях приводит к тому, что с Ростом нагрузочного тока выходное напряжение выпрямителя Уменьшается.



Графически выраженная зависимость среднего значения выходного напряжения Ud от среднего значения выходного тока 1й представляет собой внешнюю характеристику выпрямителя.

При чисто активной нагрузке такую характеристику дает уравнение

и* = Еа - (2 + ЛЛр + W,

(1.47)

где 2А£/а

среднее значение напряжения, теряемого в вентилях, обтекаемых током в каждый из полупериодов; среднее значение падения напряжения в обмотках трансформатора, приведенное к первичной. На рис. 1.28 приведено экспериментальное семейство внешних характеристик двухполупериодного выпрямителя с двуханодным

кенотроном (снятое при Е2т = 390 в). Характеристика / относится к выпрямителю без фильтра, остальные - к выпрямителю с фильтрами разных типов.

Критериями к сравнению характеристик могут служить напряжение холостого хода, равное UM = Ed, а также форма и наклон характеристики.

Напряжение холостого хода при отсутствии фильтра в соответствии с (1.17) равно среднему значению выпрямленного напряжения:

п 2J/2

2 (фильтр С)

(П-абразный


Id,M0

Рис. 1.28. Внешние характеристики двухполупериодного выпрямителя при отсутствии и наличии фильтров разных типов

Е% - 0,9£2

(1.48)

Если бы внутреннее сопротивление ra кенотрона оставалось независимым от тока, то внешняя характеристика 1 представляла бы собой прямую линию с наклоном, определяемым суммой сопротивлений ra и лтр. Некоторое фактическое отступление внешней характеристики от прямой обусловлено нелинейной зависимостью ra от /а.

При С-фильтре напряжение холостого хода (кривая 2) определяется максимальным значением переменного напряжения Е2так, равным 390 е. До такого напряжения заряжается конденсатор при отсутствии нагрузочного тока

С появлением нагрузочного тока внешняя характеристика снижается больше, чем при отсутствии С-фильтра, поскольку, помимо га и лтр, на выходное напряжение влияет также уменьшение напряжения в период разряда конденсатора (см. рис. 1.27, б).

Особенно крутой спад имеет внешняя характеристика при /?С-фильтре (кривая 3). Он обусловлен быстро нарастающим паде-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.