Фильтрация с малыми потерями

May 7, 2015 by admin Комментировать »

Подвеска автомобиля была приведена в качестве примера фильтра с большими потерями. Но в автомобиле имеется и совершенно иного рода фильтр механических колебаний. Двигатель соединяется с маховиком, который отдельные толчки взрывов преобразует в плав’ ное вращение вала. Иногда на вал еще насаживают грузы на пружинах — гасители высших гармоник в кривой вращающего момента. И в маховике, и в гасителях крутильных колебаний потери ничтожны.

Электрические фильтры с малыми потерями применяются часто в установках для преобразования тока. Электрический фильтр в сочетании с вентилями может переводить колебания из любой части спектра в любую, начиная от самых низких частот (включая и нулевую частоту — постоянный ток) вплоть до колебаний, почти примыкающих к тепловым.

Чем меньше затухание отдельных элементов фильтра в таком устройстве, тем меньше потери на преобразование (при условии, что потери в вентилях также малы).

В мощных радиопередатчиках применяются выпрямители, к. п. д. которых может быть выше 99%. Звенья фильтра в этих выпрямителях — с минимальными потерями. Эти фильтры не поглощают нежелательных составляющих, а отражают их обратно к вентилям.

Выпрямитель превращает пульсирующую мощность переменного тока в строго неизменную мощность постоянного тока за счет циркуляции энергии в звеньях фильтра, которые являются промежуточными складами. Конденсаторы сглаживают толчки напряжения, дроссели — толчки тока.

При помощи вентилей можно также превращать постоянный ток в переменный. Иногда применяются вентили, потери в которых меньше 1 %. Из совершенно постоянного тока можно сделать чистую синусоиду. В силовых сетях 50 гц синусоида считается вполне удов-

Фиг. 6-12г. Кварцевый полосовой фильтр, состоящий из простых конденсаторов и из кварцевых пластинок (показанных на рисунке заштрихованными).

Такой фильтр обладает чрез* вычайно острой избирательностью, так как кварцевая пластинка является колебательным контуром с очень малыми потерями—часто ее затухание меньше одной десятитысячной.

летворительной, если ее форма не более чем на 5% отличается от математической кривой.

При-помощи комбинаций емкостей и индуктивностей с вентилями принципиально возможно мощность всех высших гармоник преобразовать в мощность постоянного тока (при выпрямлении) или в мощность основной синусоиды (при инвертировании). Но часто оказывается экономически невыгодным применять сложные и дорогостоящие схемы с высоким к. п. д. Когда велики потери в вентилях, неразумно тратить много сил на улучшение дросселей и конденсаторов. Общий к. п. д. этим не улучшить. Большинство современных ламповых генераторов работает с к. п. д. не выше 80%. В них высшие гармоники просто гасятся.

В многократной дальней телефонной связи большей частью применяются фильтры из звеньев с малым затуханием, с малыми потерями. Задача полосовых фильтров — пропустить сквозь себя часть спектра, а остальные части не поглотить, а отразить, направить к другим потребителям.

Полосовой фильтр работает тем лучше, чем меньше потери в его складах энергии — в его индуктивностях и емкостях. Но катушки индуктивности всегда обладают и вредным омическим сопротивлением, а конденсаторы всегда имеют потери в изоляции. Существуют механические колебательные системы, которые обладают очень малыми потерями. Это камертоны для звуковых частот и кварцевые пластинки для радиочастот. Эти пластинки и камертоны оказываются дешевле, нежели соответствующего качества электрические контуры.

Часто электрические фильтры выполняются с механическими колебательными системами. Для разделения частот в дальней связи приняты кварцевые полосовые фильтры. В военной телемеханике, например, в минных полях, взрываемых издалека по радио, применялись камертонные фильтры, чтобы эти мины отзывались только на свои определенным способом зашифрованные сигналы.

Кварцевые фильтры (фиг. 6-12,в) обладают очень острой избирательностью. В некоторых случаях такая большая избирательность может оказаться даже вредной. Идут на специальные ухищрения, чтобы расширить в кварцевых фильтрах полосу пропускаемых частот.

Источник: Электричество работает Г.И.Бабат 1950-600M

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