如何降低整流電壓紋波

整流器接收到的電壓不是恆定的，而是脈動的。它由常數和變量組成。可變分量相對於常數越大，擾動越大，整流電壓質量越差。

可變分量由諧波形成。諧波頻率由等式定義

f(n) =kmf,

其中 k 是諧波數，k = 1, 2, 3,…, m 是整流電壓的脈衝數，f 是市電電壓的頻率。

評估整流電壓紋波係數p的好壞，取決於整流電壓的平均值和負載中基波諧波的幅值。

整流電壓曲線中包含的諧波分量n=km的次數只取決於脈衝個數，不取決於具體的 整流電路... 最低數量的諧波具有最高振幅。

n次諧波分量的有效電壓值取決於理想非穩壓整流器的整流電壓Ud的平均值：

在實際電路中，從一個二極管到另一個二極管的電流轉換發生在一定的有限時間內，以分數測量 交變緊張期 並稱為開關角...開關角的存在大大增加了諧波的幅度。結果，您會產生整流波興奮。

由低頻和高頻諧波組成的整流電壓的交流分量會在負載中產生干擾其他電子設備的交流電流。

為了降低整流器輸出端和負載之間的整流電壓紋波，包括一個平滑濾波器，它通過抑制諧波顯著降低整流電壓的紋波。

平滑濾波器的主要元素是 電感器 （油門）和 電容器，以及低功率和晶體管。

無源濾波器（沒有晶體管和其他放大器）的操作基於電抗元件（電感器和電容器）的電阻值的頻率依賴性。電感電阻Xl和電容X°C：Xl = 2πfL，X°C = 1 / 2πfC，

其中 f 是流過電抗元件的電流頻率，L 是扼流圈的電感，C 是電容器的電容。

從電抗元件的電阻公式可以看出，隨著電流頻率的增加，線圈的電阻 電感（扼流圈） 增加和電容器減小。對於直流電，電容的電阻無窮大，電感為零。

該特性允許電感器自由通過整流電流的直流分量和延遲諧波。此外，諧波數越高（頻率越高），減速效果就越好。相反，電容器完全阻擋了電流的直流分量並傳遞諧波。

表徵濾波器有效性的主要參數是平滑（濾波）係數

q = p1 / p2,

其中 p1 是沒有濾波器的電路中整流器輸出的紋波係數，p2 是濾波器輸出的紋波係數。

實際上，使用無源 L 形、U 形和諧振濾波器。應用最廣泛的是L型和U型，其示意圖如圖1所示

圖 1. 被動平滑 L 形 (a) 和 U 形 (b) 濾波器以減少整流電壓紋波的示意圖

用於計算濾波扼流圈 L 的電感和濾波電​​容器 C 的電容的初始數據是整流器的紋波係數、電路變體和濾波器輸出所需的紋波係數。

濾波器參數的計算從平滑係數的確定開始。然後你需要隨機選擇濾波電路和其中電容的容量。濾波電容器的電容從下面給出的電容範圍中選擇。

實際上，使用具有以下容量的電容器：50、100、200、500、1000、2000、4000 uF。建議在高工作電壓時使用該系列較小的電容值，在低壓時使用大電容。

L形濾波電路中的扼流電感可以由近似表達式確定

對於 U 形方案 —

在公式中，電容以微法拉代替，結果以亨利為單位獲得。

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