В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

К c= р вх/ р вых

где р вхи р вых— коэффициенты пульсаций на входе и выходе фильтра.

Величина р вхопределяется режимом работы выпрямителя. Коэффициент пульсаций на выходе фильтра р выхзависит от характера нагрузки и находится в пределах от 0,00001 до 0,2.

Для расчета Г-образных фильтров используются формулы:

RC= 1,5∙10 5∙ K c/ m 2 f 2

LC= 2,5∙10 4∙( K c+ 1)/ m 2 f 2

где R, L и С — элементы сглаживающих фильтров, измеряемые соответственно в Ом, Гн, мкФ; К с— коэффициент сглаживания; m — число фаз выпрямления (для однополупериодной схемы m = 1; для двухполупериодной, мостовой и параллельной схемы удвоения m = 2); f — частота выпрямляемого тока, Гц.

Расчет фильтров значительно упрощается при использовании номограмм, приведенных на рис. 5.20, а и рис. 5.20, б . На номограмме для расчета RC-фильтров (рис. 5.20, а ) по оси I отложена в логарифмическом масштабе частота питающей сети, по оси II — величина К с, тоже в логарифмическом масштабе с модулем в два раза меньшим, чем модуль оси I. По осям III и IV отложены соответственно величины емкости в микрофарадах и сопротивления в омах. Модуль осей III и IV равен модулю оси I. Пользоваться номограммой следует так: через точки, соответствующие заданной частоте и требуемой величине К с, проводится прямая до пересечения с осью III. Точка встречи прямой с осью III определяет линию равных произведений RC (наклонные прямые линии, расположенные между осями III и IV), представляющую собой геометрическое место точек, у которых произведение R и С есть постоянная величина. Обычно при расчете оказывается заданным значение какого-либо одного элемента фильтра — R или С .

Рис. 5.20, а. Номограммы для расчёта RC-фильтров нижних частот

Рис. 5.20, б. Номограммы для расчёта LC-фильтров нижних частот

Определение величины другого элемента заключается в отыскании на выбранной линии равных произведений такой точки, у которой проекция на координатную ось соответствует заданной величине.

Проекция найденной точки на другую ось определит искомую величину. На рисунке приведен пример пользования номограммой для следующих условий: f = 750 Гц, m = 1, К с= 100. Если задано R = 200 Ом, то необходимая величина емкости С = 100 мкФ; если задано С = 25 мкф, то R = 800 Ом. Если оказывается, что одно звено фильтра не обеспечивает необходимую величину К с, можно использовать два или более последовательно включенных звена. В этом случае общий коэффициент сглаживания равен произведению коэффициентов сглаживания каждого звена.

Номограмма для расчета LC-фильтров (рис. 5.22, б ) аналогична рассмотренной выше. Отличие заключается лишь в том, что модуль оси II в четыре раза, а модуль осей III и IV в пять раз меньше модуля оси I. На рис. 5.20, б приведен пример расчета LC-фильтра для следующих условий: f = 250 Гц, m = 2, К с= 400. Если С = 20 мкф, то L = 2 Гн, если L = 4 Гн, то С = 10 мкФ.

5.6.2. Питание радиоаппаратуры от бортовой сети автомобиля

При использовании в поездках переносной радиоаппаратуры — магнитофонов, радиоприемников — целесообразно питать ее от бортовой сети автомобиля. Однако многие из этих устройств рассчитаны на напряжение не более 69 В. В этом случае их питание в автомобиле можно осуществить через цепочку диодов, как показало на рис. 5.21.

Рис. 5.21. Питание радиоаппаратуры от бортовой сети автомобиля

Диоды должны выдерживать силу тока, потребляемую аппаратурой. При этом надо учитывать, что на кремниевых диодах «падает» 0,7 В, а на германиевых — 0,4 В. Немаловажно и то, что диоды защитят аппаратуру в случае ее неправильного подключения к полюсам автомобильного аккумулятора.

1. Построить осциллограмму тока нагрузки (рис. 5.22, а ), используя вольт-амперные характеристики диода (рис. 5.22, б, в ), если напряжение U вх= 160 В; сопротивление нагрузки R н= 5 кОм.

Рис. 5.22.