8. Способы сглаживания выпрямленного напряжения (фильтрация).

Напряжение на выходе любого выпрямителя всегда пульсирующее и содержит постоянную и переменную составляющую напряжения. Для сглаживания пульсаций применяют сглаживающие фильтры (СФ) - устройства, предназначенные для подавления пульсаций выпрямленного напряжения до уровня, при котором происходит нормальная работа потребителя. СФ бывают активные и пассивные. Простейшим СФ является конденсатор, включаемый параллельно нагрузке. Также можно подключить катушку индуктивности, но уже последовательно с нагрузкой. А можно комбинировать.

Форма выходного напряжения однополупериодного выпрямителя

Пример выпрямителя с простейшим сглаживающим фильтром

Форма выходного напряжения выпрямителя со сглаживающим фильтром

Итак, на выходе выпрямителя образуется пульсирующее напряжение. Допустим конденсатор разряжен. При подаче напряжения на конденсатор он начинает заряжаться - короткий отрезок на рисунке. Достигнув максимального значения, амплитуда выходного напряжения выпрямителя начинает уменьшаться до нуля. Соответственно, заряженный до максимального значения конденсатор начинает разряжаться через нагрузку - длинный отрезок. При следующем нарастании амплитуды процесс повторяется. Чем больше емкость, тем меньше пульсации.

Чаще емкостной и индуктивный фильтр комбинируют и получают так называемый LC-фильтр.

Простейший транзисторный фильтр

На коллектор транзистора VT поступает напряжение с выпрямителя с большой амплитудой пульсаций. Цепь базы питается через интегрирующую цепь RC. Эта цепочка сглаживает пульсации на базе транзистора. В принципе, эту цепь можно представить, как RC-фильтр. Чем больше постоянная времени (тау) = RC, тем меньше пульсации напряжения на базе транзистора.