Сложные фильтры

Как отмечалось ранее, сложные фильтры состоят из нескольких элементов и бывают однозвенные и многозвенные. Однозвенный Г-образный /.С-фильтр содержит индуктивность, включенную первым элементом последовательно с нагрузкой, и емкость, включенную параллельно нагрузке. Функции, выполняемые этими элементами, аналогичны рассмотренным в простых фильтрах. Для обеспечения требуемого коэффициента сглаживания кс должны выполняться условия

соч1»5Лн и—«Ян, (14.20)

сочС

где со~] = /70) — частота первой гармонической составляющей выпрямленного тока.

Практически считается достаточным, если

со = 5Д и-

1 Н /о

со_,С

(14.21)

Поскольку со .Ь » Ян »-,

со ЧС

то Г-образный фильтр будет оказывать на выпрямитель индуктивную реакцию. Следовательно, расчет выпрямителя, на выходе которого включен Г-образный 1С-фильтр, производится по тем же соотношениям (см. табл. 13.1), что и расчет выпрямителя с /,-фильтром.

Коэффициент сглаживания Г-образного ЬС-фильтра в соответствии с эквивалентной схемой (рис. 14.8) при условии, что активным сопротивлением дросселя пренебрегаем, определится выражением

Я

н

где Z/ =

К-і

к= — =

К іК

/70)С

. 1

/70)С

цепи после дросселя;

  • К)
  • 1 т
  • 1-ш? г
  • 1 т

і z/ z/,

  • 1~т^ ^
  • (14.22)
  • — комплексное сопротивление участка

Z = ур оо/,-

/70)С

к-і

  • 1
  • — комплексное сопротивление всей

/7С0С

цепи после выпрямителя.

Т. Хі=р(аЬ

и~

я **** 1

V У ^ /

и~ т

с

п

?1 /Сп, и~т

1

^ср

у 7

Рис. 14.8. Эквивалентная схема 1С-фильтра

Учитывая, что Ян »-, сопротивление участка цепи после

/70)С

дросселя можно принять равным

(14-23)

а всей цепи после выпрямителя

Z = у/?соТ - у —1—. (14.24)

рсоС

Тогда после перехода от комплексных величин к их модулям коэффициент сглаживания

^-і = /Ао2іс-і. /70)С

(14.25)

При заданном коэффициенте сглаживания фильтра необходимая величина произведения ТС определяется по формуле

ТС = ^1-106, ГнмкФ. (14.26)

рсо

Если со = 314 1/с, а емкость С выражена в микрофарадах, то

ЬС = 10(^с + 1> 106, ГнмкФ. (14.27)

Р

Практически для определения величины ЬС при заданном значении кс пользуются графиком (рис. 14.9).

Зависимость ЬС = /(Л)

Рис. 14.9. Зависимость ЬС = /(Лс)

Для раздельного определения величин Ей С учитываем соотношения , ,

рыЬ = 5 Я и-= -/?„.

н р(х)С 5 н

Выбрав одну из этих величин по формуле

Ю(*с+1)

2

мкФ ИЛИ ь Я

10(*с+1)

С/72

определяют вторую.

Если при включении одного из рассмотренных фильтров требуемое значение коэффициента сглаживания не обеспечивается, применяют П-образный или многозвенные фильтры.

П-образный фильтр, вообще говоря, представляет собой двухзвенный фильтр (см. рис. 14.1, г), состоящий из последовательно включенных емкостного С- и Г-образного ЕС2-филь-тров. Так как первым элементом является конденсатор, то реакция на выпрямитель будет емкостная. Поэтому расчет выпрямителя и первого емкостного фильтра необходимо выполнять ПО методике, изложенной В П. 14.2, причем величину емкости С) определяют по известному выражению

, мкФ,

где к'п — коэффициент пульсации после емкостного Сгфиль-тра. Его величину при этом рекомендуется выбирать в пределах 0,05—0,2.

Так как коэффициент сглаживания многозвенных фильтров, в том числе и П-образных, равен произведению коэффициентов сглаживания отдельных звеньев

(14.28)

то при заданном коэффициенте сглаживания на выходе П-об-разного фильтра ксп можно определить коэффициент сглаживания ксг, обеспечиваемый Г-образным фильтром

(14.29)

где ксС

коэффициент сглаживания на выходе емкостно

го фильтра.

Затем по выражению

Ш(Ч+1).Гн

С2р2

(14.30)

определяют величину индуктивности Г-образного фильтра. Емкость С2 при расчетах П-образных фильтров рекомендуется выбирать равной емкости С.

Для получения более высоких значений коэффициентов сглаживания применяют многозвенные Г-или П-образные фильтры. Для упрощения их расчетов предусматривают равенство между коэффициентами сглаживания отдельных звеньев. Тогда параметры каждого звена 1иС будут одинаковыми. Обычно многозвенные фильтры используют при кс > 100.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >