Сглаживание пульсаций

January 24, 2012 by admin Комментировать »

Вступление

Хотя сигналы, форма которых приведена на рис. 9.2 и 9.4, являются одно- полярными, про них нельзя сказать, что они являются непрерывным постоянным напряжением, поскольку они все еще содержат большую переменную составляющую. Это напряжение годится для заряда аккумулятора, причем напряжение на выходе двухполупериодного выпрямителя (см. рис. 9.4) предпочтительнее, поскольку у него больше средний ток, но его нельзя использовать в таком необработанном виде в качестве напряжения питания электронного оборудования.

Чтобы сгладить постоянное напряжение, к выходу выпрямителя подключают накапливающий конденсатор С, как показано на рис. 9.6. Типичная емкость конденсатора С для сети с частотой 50 Гц находится в диапазоне от 100 до 30 ООО мкФ и зависит от тока нагрузки и требуемой степени сглаживания.

Рис. 9.6. Однополупериодный выпрямитель с накапливающим конденсатором.

Эффект сглаживания накапливающего конденсатора можно рассчитать, рассматривая интервалы заряда и разряда в сигнале, форма которого приведена на рис. 9.7. Действительная форма выходного напряжения показана сплошной линией, а его среднее значение отмечено горизонтальной пунктирной линией. Пунктиром изображены также полупериоды переменного напряжения, в пределах которых диод (в схеме без конденсатора С. — Примеч. перев.) проводит. Конденсатор заряжается вблизи пикового значения

Рис. 9.7. Выходное напряжение однополупериодного выпрямителя с накапливающим конденсатором.

соответствующего полупериода переменного напряжения и затем разряжается в нагрузку в течение оставшейся части периода. Таким образом, большую часть времени ток нагрузки обеспечивается накапливающим конденсатором, а выпрямитель просто «пополняет» заряд конденсатора вблизи пиков в каждом полупериоде. Если ток нагрузки равен нулю, то конденсатор будет просто оставаться заряженным до пикового значения входного переменного напряжения V (равного л/2 х эфф. знач. входного напряжения).

Пульсации

Конечный ток нагрузки I вызывает падение напряжения накапливающего конденсатора на некоторую величину А V в течение периода переменного напряжения. Результирующая «шероховатость», называемая пульсациями постоянного выходного напряжения, проявляется как переменное напряжение приблизительно треугольной формы, наложенное на установившееся постоянное напряжение. Размах пульсаций, равный спаду напряжения на конденсаторе АКв течение периода, можно вычислить, рассматривая скорость разряда.

С этой целью мы будем пренебрегать временем заряда конденсатора и предположим, что разряд занимает время Т, то есть весь период переменного напряжения. Это разумно, если пульсации малы по сравнению с постоянным выходным напряжением.

Заряд, отдаваемый накапливающим конденсатором С в течение каждого периода переменного напряжения, равен

Отсюда следует, что у двухполупериодного выпрямителя пульсации вдвое меньше, чем у однополупериодного выпрямителя; поэтому уменьшение напряжения за счет пульсаций при включении нагрузки в данном случае равно половине от уменьшения напряжения в случае однополупериодного выпрямителя. По этой причине двухполупериодный выпрямитель является основным типом выпрямителя для большинства применений.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

1 комментарий

  1. Геннадий says:

    Могу ли я в самодельном блоке питания УМЗЧ 220/28-0-28 на вторичной стороне в GND установить дроссель групповой стабилизации L 20мГ, как в импульсном блоке питания для LED-лент для сглаживания пульсаций (там 36В, емкость в плече 3000мф) или надо рассчитывать индуктивность?

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты