3. Сглаживающие фильтры

Коэффициент пульсаций напряжения К_пульс, питающего электронную аппаратуру, должен составлять доли процента. Различают емкостные, индуктивные, комбинированные (Г-образные, П-образ­ные) фильтры.

Емкостной фильтр выполняется в виде конденсатора с емкостью С_ф, включенного параллельно нагрузочному резистору R_н. Конденсатор заряжается через открытый диод до амплитудного значения напряжения u₂ в моменты времени, когда напряжение u₂ на вторичной обмотке трансформатора превышает напряжение на конденсаторе. Когда напряжение u_с > u₂, диод закрыт, конденсатор разряжается через нагрузочное сопротивление R_н с постоянной времени _разр = R_нС_ф.

Как показывает временнáя диаграмма на рис.64, б, при разряде С_ф напряжение u_н не уменьшается до нуля во вторую половину периода, а пульсирует в некоторых пределах, увеличивая среднее значение выпрямленного напряжения по сравнению с однополупериодным выпрямителем без фильтра. Аналогично работает емкостный фильтр в двухполупериодном выпрямителе, с той лишь разницей, что коэффициент пульсаций получается меньшим.

Емкость конденсатора С_ф выбирают такой, чтобы выполнялось соотношение _разр = R_нС_ф > 5Т. Здесь Т = 1 / f_осн – период основной, наибольшей гармоники пульсирующего напряжения.

Действие индуктивного фильтра L_ф основано на том, что сопротивление катушки индуктивности постоянному току мало, а сопротивление переменному току X_L = L может быть сделано большим. Поэтому при включении L_ф последовательно с активным сопротивлением нагрузки R_н падение напряжения на R_н от переменной составляющей тока снижается, т.е. пульсации выпрямленного напряжения уменьшаются.

Для более значительного уменьшения пульсаций применяют комбинированные Г-образные или П-образные фильтры.