Методика расчета сглаживающего резистивно - емкостного фильтра
Сглаживающий резистивно – емкостной фильтр (RC-фильтр) подключается на выход выпрямителя и предназначен для уменьшения пульсаций переменной составляющей выпрямленного напряжения (рис.2). Такой фильтр используется при небольших токах нагрузки (обычно до 20 мА) и небольших коэффициентах сглаживания (относительно большой амплитуды пульсаций на нагрузке). Недостаток такого фильтра - большое падение напряжения на резисторе, а достоинство – малые габаритные размеры и малая стоимость.
Входными данными для расчета сглаживающего резистивно - емкостного фильтра являются:
- выходное напряжение на нагрузке 
;
- выходной ток нагрузки 
;
- амплитуда напряжения пульсаций на выходе фильтра 
;
- коэффициент сглаживания фильтра 
.
Коэффициент сглаживания пульсаций – это отношение напряжения пульсаций на входе стабилизатора 
к напряжению пульсаций на его выходе :
, (1.1)
После расчета элементов фильтра получаем входные данные для расчета выпрямителя:
- напряжение на входе фильтра (выходе выпрямителя) 
;
- ток на входе фильтра (выходе выпрямителя) 
;
- амплитуду напряжения пульсаций на входе фильтра (выходе выпрямителя) .
Методика расчета сглаживающего резистивно - емкостного фильтра следующая.
1. Находят сопротивление нагрузки:
, (1.2)
где 
- напряжение на выходе фильтра (напряжение на нагрузке) і ток нагрузки, соответственно.
|
|
|
2. Выбираем значение 
из соотношения:
(1.3)
и с помощью приложения 1 выбираем номинальные значения сопротивления.
3. Находим значение емкости фильтра:
, (1.4)
де 
для двухполупериодной или мостовой схемы выпрямления и 
для однополупериодной схемы выпрямления;
- заданная частота переменного напряжения;
- заданный коэффициент сглаживания фильтра.
4. Находим напряжение пульсаций на входе фильтра :
, (1.5)
где - напряжение пульсаций на выходе фильтра (на нагрузке).
5. Находим напряжение на входе фильтра :
. (1.6)
6. Значение тока на входе фильтра приблизительно равняется току нагрузки :
. (1.7)
7. Находим значение мощности, рассеиваемой на резисторе фильтра 
:
. (1.8)
8. Находим значение рабочего напряжения емкости фильтра:
. (1.9)
9. С помощью приложения 1 и 2 выбираем номинальные значения сопротивления и мощности резистора фильтра, а также емкости и рабочего напряжения конденсатора фильтра, исходя из соотношений:
|
|
|
, 
, 
, 
. (1.10)
10. Для последующего расчета выпрямителя используют следующие рассчитанные данные:
- напряжение на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;
- ток на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;
- амплитуду напряжения пульсаций на входе фильтра (выходе выпрямителя) .
11. Далее переходят к расчету выпрямителя согласно разделу 5.
2. Методика расчета сглаживающего индуктивно - емкостного
Фильтра
Сглаживающий индуктивно - емкостной фильтр (LC-фильтр) подключается на выход выпрямителя и предназначается для уменьшения пульсаций переменной составляющей выпрямленного напряжения (рис.3). Такой фильтр используют при значительных токах нагрузки и средних значениях коэффициента сглаживания (более 3). Недостаток такого фильтра - значительные габаритные размеры и большая стоимость, а достоинство – достаточно большой к.п.д. вследствие малого падения напряжения на индуктивности фильтра.
Входными данными для расчета сглаживающего индуктивно - емкостного фильтра являются:
- выходное напряжение на нагрузке ;
|
|
|
- выходной ток нагрузки ;
- амплитуда напряжения пульсаций на выходе фильтра ;
- коэффициент сглаживания фильтра , который должен быть больше 3 для исключения резонансных явлений.
Коэффициент сглаживания пульсаций – это отношение напряжения пульсаций на входе стабилизатора к напряжению пульсаций на его выходе :
, (2.1)
После расчета элементов фильтра получаем входные данные для расчета выпрямителя:
- напряжение на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;
- ток на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;
- напряжение пульсаций на входе фильтра (выходе выпрямителя) .
Методика расчета сглаживающего индуктивно - емкостного фильтра следующая.
1. Находим сопротивление нагрузки:
, (2.2)
где - напряжение на выходе фильтра (напряжение на нагрузке) и ток нагрузки, соответственно.
2. Находим значение индуктивности фильтра:
, (2.3)
где для двухполупериодной или мостовой схемы выпрямления и для однополупериодной схемы выпрямления;
- заданная частота переменного напряжения.
После этого, согласно приложению 3, находим номинальное значение индуктивности фильтра.
|
|
|
3. Находим значение емкости фильтра:
. (2.4)
4. Находим напряжение пульсаций на входе фильтра :
, (2.5)
где - напряжение пульсаций на выходе фильтра (на нагрузке).
5. Находим напряжение на входе фильтра :
. (2.6)
6. Значение тока на входе фильтра приблизительно равняется току нагрузки :
. (2.7)
7. Находим значение рабочего напряжения емкости фильтра:
. (2.8)
8. С помощью приложения 2 и 3 выбираем номинальные значения индуктивности фильтра, а также емкости и рабочего напряжения конденсатора фильтра исходя из соотношений:
, , . (2.9)
9. Для последующего расчета выпрямителя используют следующие рассчитанные данные:
- напряжение на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;
- ток на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;
- напряжение пульсаций на входе фильтра (выходе выпрямителя) .
10. Далее переходят к расчету выпрямителя согласно методике раздела 5.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 714; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!