Г-образный LC фильтр. Фильтр с параллельной резонансной цепочкой. Транзисторный П-образный фильтр

Однозвенный Г-образный LC-фильтр является наиболее распространенным типом фильтра благодаря своей простоте и эффективности. Для этого фильтра можно записать U''_dm=(U’_dm*Z’’)/Z’ Где Z’ и Z’’ – модули комплексных сопротивлений Z’=jωL_d+(R_d/1+jωCR_d) и Z’’=R_d/1+jωCR_d Подставляя в первую формулу получаем S_c=Z’/Z’’ Для того чтобы выпрямленный ток i_d не прерывался, необходимо выполнение условия I₁˂I_d, где I_d- постоянная составляющая выпрямленного тока Рассмотрим фильтр с параллельной резонанснойцепочкой. Эта цепочка, состоящая из конденсатора с емкостью С_р и реактора с индуктивностью L_p настраивается в резонанс на основную гармонику пульсации (в общем случае резонансных цепочек может быть несколько, каждая из которых настроена на определенную гармонику пульсаций). Резонанс на основной гармонике возникает при условии w₁=1/(C_p*L_p)^1/2. При таком подборе параметров фильтра резонансная цепочка будет обладать активным сопротивлением R_p. Сопротивление R_p можно рассчитать зная добротность Q реактора L_p и тангенс угла диэлектрических потерь tgσ конденсатора C_p: R_p=(ωL_d/Q)+(tgσ/ωC_p). На рисунке приведена схема транзисторного П-образного фильтра. Первое звено фильтра представлено конденсатором С_ф1 и второе, Г-образное состоит из транзистора VT и конденсатора С_ф2. Ток коллектора транзистора определяется током эмиттера I_E. Для того чтобы ток эмиттера I_E не изменялся под действием пульсаций, в цепь транзистора введены сопротивление R₁ и конденсатор С₁. Режим работы транзистора по постоянному току задается в схеме фильтра сопротивлением в цепи базы R₂. Транзисторные фильтра целесообразно применим, для сглаживания пульсаций низких частот в маломощных выпрямителях. В этих случаях использование их может дать выигрыш в массе и габаритах выпрямительного устройства. Основными недостатками транзисторных фильтров по сравнению с обычными пассивными являются более высокая стоимость, трудность обеспечения защиты транзисторов в аварийных режимах и более низкая надежность

29.Работа выпрямителя от источника соизмеримой мощности. Схема замещения выпрямителя и питающей сети для определения коэффициента гармоник по напряжению. Гармонический состав тока зависит от схемы выпрямления и параметров сглаживающего фильтра. Например, гармонический состав потребляемого тока будет существенно различен для одной и той же схемы выпрямления, работающей с разными типами фильтров: индуктивным или емкостным.Если мощность сетевого генератора значительно(более выше чем на порядок) превышает мощность полностью загруженного выпрямителя, то несинусоидальность потребляемого им тока практически не сказывается на напряжении питающей сети. При соизмеримой мощности генератора и выпрямителя высшие гармоники тока вызывают искажения сетевого напряжения тем больше, чем ближе мощность нагрузки к мощности генератора.Степень искажения напряжения(его несинусоидальность) оценивается обычно коэффициентом гармоник по напряжению k_vU=√∑U²_nm/U_1m, где U_1m – амплитуда первой гармоники напряжения; U_nm- амплитуда высших (n-го порядка) гармоник. Схема замещения. Выпрямитель в электрической системе обычно рассматривают как генератор гармоник тока. В этом случае он может быть представлен эквивалентной схемой замещения в виде источника тока различных гармоник. На рисунке выпрямитель замещен источником тока(суммарный ток всех гармоник) и внутренним активным сопротивлением r_вн. Нагрузкой является эквивалентное входное сопротивление питающей сети Z_cn=r_c_jnx_c, реактивная составляющая которого зависит от частоты