Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



Дроссели фильтра Ц -Ц выполнены на броневых ленточных магнитопроводах типа ШЛ6Х8 и имеют 33 витка; провод ПЭВ-2 диаметром 1,12 мм. Индуктивность каждого дросселя не менее 0,1 мГн.

В сглаживающем фильтре использовано 12 конденсаторов типа К53-1А-6, ЗВ-ЮО мкФ. Масса элементов выпрямителя составляет 1,2 кг, объем выпрямителя (по габаритным размерам элементов) - 0,8 дм*, т. е. удельная мощность выпрямителя по массе составляет 125 Вт/кг и по объему 187 Вт/дм. КПД выпрямителя равен 0,73.

4.6. Сглаживающие фильтры

Общие сведения, В большинстве случаев переменная составляющая выпрямленного напряжения (пульсация), действующая на выходе выпрямителя, недопустимо велика для потребителей. Сглаживающий фильтр, который включается между выходом выпрямителя и нагрузкой, предназначен для уменьшения пульсации.

Наиболее широко применяются сглаживающие фильтры, состоящие нз индуктивности и емкости (типа LC) нли из сопротивления и емкости (типа RC). Эти фильтры могут быть однозвеинымн нли двухзвеннымн. Возможно также применение комбинированных двухзвеиных фильтров (одно звено типа LC, другое - типа RC). Основные схемы фильтров показаны на рис. 4.19. Иногда находят применение полупроводниковые и электронные сглаживающие фильтры [5].

Все сглаживающие фильтры характеризуются коэффициентом сглаживания д, который в соответствии с формулами (1.10, 1.П) можно представить как отношение амплитуды первой гармоники пульсации иа входе фильтра f/oi~ к амплитуде первой гармоники


Рис. 4.19. Основные схемы сглаживающих фильтров



пульсации на выходе первого звена и-"" на выходе второго зве-

на t/2i~ фильтра:

qUailUj,- или q-Uoi-fUn-. (4.35)

Фильтры типа LC. Во избежание резонансных явлений рекомендуется выбирать для однозвенного фильтра > 3. Необходимым условием, обеспечивающим сглаживающее действие, является следующее соотношение между сопротивлением нагрузки R„h емкостным сопротивлением выходного конденсатора фильтра (С, или Cj):

R„ > l/mo)cCi. (4.37)

Коэффициент сглаживания определяют из выражения

q ~ m2u)2i.C, - I. (4.38)

Если на выход схемы удвоения напряжения включается LC-фильтр, то m = 2. При Г{ < н

q=knoJknu. (4.39)

где kail = 00 - коэффициент пульсации на выходе фильт-

pa, %.

Необходимое произведение LC определяют по формуле (4.38): при /с - 50 Гц

LCi « 10 (<? + l)/m2; (4.40)

при /с = 400 Гц

LCi 7=i 0,16 (q + l)/m2, (4.41)

где Cj - в микрофарадах; L - в генри.

Выбор емкости и индуктивности фильтра. При емкостном фильтре рекомендуется = (0,5 - 2)С„. При индуктивном фильтре Выпрямителя L выбирается из условия L Lmin fcM. (4.20)].

При выборе типа конденсаторов необходимо убедиться, что амплитудное значение пульсации на емкости, выраженное в процентах от рабочего напряжения конденсатора, не превышает допустимого значения, указанного в ТУ иа выбранные конденсаторы.

Для двухзвенного фильтра

9 = t/oi~/t/2i~=?i92 ~ knoilknti, (4-42)

где 9i, 9j - коэффициенты сглаживания первого и второго звена соответственно; р

kmi = (/21/(02• 100 - коэффициент пульсации на выходе второго звена фильтра.

Если Li = L2 = L и Ci ~ = С, то необходимое произведение LC одного звена:

LC Yq/m-ibiK (4.43)

Применять двухзвениый LC-фильтр целесообразно, когда q> > 16, так как при этом произведение суммарной индуктивности дросселей на суммарную емкость конденсаторов двухзвенного фильтра будет меньше произведения LC однозвенного фильтра, имеющего такой же коэффициент сглаживания.

6 Зак-. 7-2в 161



Иногда дроссели фильтра выполняются с дополнительной (компенсационной) обмоткой, которая позволяет в 2-4 раза увеличить коэффициент сглаживания прн включении ее встречно с основной обмоткой (рнс. 4.20). При этом произведение LC определяют, подставляя в соответствующие формулы вместо q значение q - q/2-r-4. Число витков компенсационной обмотки должно быть равно

= (4.44)

где Восн - число витков основной обмоткн дросселя.

Дроссель с компенсационной обмоткой рекомендуется применять во втором звене двухзвенного фильтра. Основным недостатком таких дросселей является влияние величины и характера нагрузки выпрямителя на сглаживающее действие фильтра.

Перенапряжения на элементах фильтра возникают при включении выпрямителей или сбросе нагрузки.

Выпрямитель с емкостным фильтром, Прн сбросе иагрузки конденсаторы заряжаются до амплитудного значения напряжения, подаваемого на выпрямитель, т. е. до U = ЯаТ/З; для схемы Ларионова при соединении вторичной обмотки в звезду £/(-т ~ -гТ/б •

Выпрямитель с индуктивным фильтром. При сбросе нагрузки напряжение иа конденсаторах достигает значения

=l/-+C§- (4.45)

При включении выпрямителя напряжение на конденсаторах достигает значения

ic.= o(n-)- (4.46)

Зависимость AUqJU от коэффициента затухания фильтра вф дана на рис. 4.21:

.вф± . (4.47)

где вф = (rj. + го)/Лн; (4.48)

аф = 1/17сГ/У?н. (4.49)

Внутреннее сопротивление выпрямителя

Го = ДСо/Д/о = (Сох - Со) о. (4.50)

Если превышает допустимое для выбранных конденсато-

ров значение, то иногда в мощных выпрямителях последовательно с дросселем фильтра включают пусковое добавочное сопротивление доб. которое, суммируясь с Гц, увеличивает значение 6ф и тем самым уменьшает перенапряжение при включении. Обычно пусковое сопротивление включают в цепь первичной обмотки трансформатора выпрямителя. Тогда для расчета еф пусковое сопротивление должно



0 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0113