Н.М.Изюмов, Д.П.Линде
"ОСНОВЫ РАДИОТЕХНИКИ"
М.,Л.; "ЭНЕРГИЯ", 1965г.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ

4-2. 

ФИЛЬТРЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Отделение постоянного тока от переменных токов может быть осуществлено при помощи конденсаторов. Так, например, если в цепи имеется источник постоянного тока, дающий одновременно также и переменный ток (рис. 4-1), а через нагрузку Н должен протекать только постоянный ток, то параллельно нагрузке включают конденсатор C.

Рис. 4-1. Включение конденсатора в качестве фильтра.

При достаточно большой емкости конденсатора переменный ток почти весь проходит через него и практически не проходит через нагрузку. Постоянный же ток проходит только через нагрузку. Чтобы практически весь переменный ток проходил через конденсатор, его сопротивление переменному току должно быть значительно меньше сопротивления нагрузки, т.е.

(4-1)

Поэтому емкость конденсатора нужно брать тем больше, чем меньше сопротивление нагрузки, и, наоборот, с увеличением сопротивления нагрузки можно брать конденсаторы относительно меньшей емкости. Если в цепи протекает одновременно несколько переменных токов различных частот, то конденсатор следует выбирать по самой низкой из этих частот.

При малом сопротивлении нагрузки или очень низкой частоте переменного тока требуемая емкость конденсатора может оказаться очень большой. Конденсаторы, обладающие такой емкостью, громоздки и дороги. В этом случае целесообразно включить в цепь нагрузки дроссель L с сердечником из стали, обладающий большой индуктивностью (рис. 4-2). Дроссель с обмоткой из сравнительно толстого провода имеет малое сопротивление постоянному току и очень большое сопротивление переменному. Такой фильтр называется Г-образным фильтром из емкости и индуктивности. Его можно усовершенствовать, подключив параллельно нагрузке дополнительно конденсатор C (рис. 4-3), через который должен проходить остаток переменного тока после дросселя L Г-образного фильтра. Полученный таким образом фильтр называется П-образным фильтром.

Рис. 4-2. Г-образный фильтр. Рис. 4-3. П-образный фильтр.

Продолжая таким же путем подключать дроссели и конденсаторы, можно получать все более и более сложные фильтры, которые все лучше и лучше отфильтровывают переменный ток. Такие фильтры состоят из последовательного соединения нескольких Г-образных или П-образных звеньев. Практически увеличение числа звеньев в фильтре более трех уже не создает существенного выигрыша в фильтрации и приводит к неоправданному увеличению веса, габарита и стоимости устройства. Поэтому более сложные фильтры применяются весьма редко.

При незначительном внутреннем сопротивлении источника питания в качестве простейшего фильтра можно использовать только дроссель L (рис. 4-4). Если сопротивление дросселя переменному току велико и , то величина переменного тока окажется незначительной, а величина постоянного тока, для которого сопротивление дросселя мало, может быть сравнительно большой. Для улучшения фильтрации можно включить конденсатор параллельно нагрузке. Такой фильтр тоже называется Г-образным; фильтрующее действие его может быть улучшено путем включения дополнительного дросселя в цепь нагрузки. Полученный таким образом фильтр носит название Т-образного фильтра (рис. 4-5).

Рис. 4-4. Включение дросселя в качестве фильтра. Рис. 4-5. Т-образный фильтр.

При изменениях нагрузки П-образные фильтры позволяют получить большее постоянство напряжения, а Т-образные - большее постоянство тока на выходе. Если в некоторый момент времени сопротивление нагрузки резко изменится и начнет изменяться ток, то при Т-образной схеме фильтра изменению тока в нагрузке будет препятствовать стоящий между ней и конденсатором дроссель, в котором будет индуцироваться э.д.с. самоиндукции, стремящаяся поддержать ток на прежнем уровне. При резком изменении нагрузки П-образиого фильтра изменение напряжения на конденсаторе происходит сравнительно медленно и он будет поддерживать напряжение на нагрузке на прежнем уровне, но зато ток в нагрузке резко изменится.

К недостаткам фильтров с дросселями следует отнести большие габариты, вес и стоимость последних. Поэтому часто в тех случаях, когда к фильтру не предъявляется особенно жестких требований, вместо дросселей ставят активные сопротивления (рис. 4-6). Это позволяет резко сократить габариты и стоимость фильтров. Основной недостаток таких фильтров заключается в больших потерях мощности в сопротивлениях, что позволяет использовать их в цепях, где протекают сравнительно небольшие токи.

Рис. 4-6. Г-образный (а), Т-образный (б) и П-образный (в) фильтры, составленные из сопротивлений и конденсаторов.
В этой главе:
4-1. НАЗНАЧЕНИЕ ФИЛЬТРОВ
4-2. ФИЛЬТРЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
4-3. ФИЛЬТРЫ НИЖНИХ ЧАСТОТ
4-4. ФИЛЬТРЫ ВЕРХНИХ ЧАСТОТ
4-5. ПОЛОСОВЫЕ И ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ
СОЛНЕЧНАЯ ЗАРЯДКА со встроенным аккумулятором!

Вы только на емкость встроенного аккумулятора взгляните - более чем 7 А·ч...

Удобная почтовая доставка не только по России...

 
Более 3000 типов оригинальных аккумуляторов...

...для смартфонов и мобильных телефонов LG, Samsung, Motorola, Nokia, Sony Ericsson и др.

Доставка почтой, курьером...

webmaster@radio-1895.ru