Сүзгіші бар түзеткіштің біржартыпериодты схемасы. Коэффициенттер. Жұмыс принципі. Уақыт бойынша өзгеру графиктері

Электронды құрылғылардың қалыпты жұмыс істеуі үшін түзетілген кернеу қисығының айнымалы құраушысы болмағаны жөн. Пульсация коэффициентін азайту үшін тегістеу сүзгілері қолданылады. Олар түзеткіш пен активті жүктеме арасына қосылады. Тегістеу сүзгілері негізінде реактивті элементтер- конденсаторлар мен дроссельдерден (индуктивті катушка) құрылады, олар сәйкесінше айнымалы ток үшін аз немесе көп кедергі, ал тұрақты ток үшін көп немесе аз кедергі жасайды. Конденсаторлар R_ж жүктемемен параллель, ал дроссельдер тізбектей жалғанады. Тегістеу сүзгілердің жұмыс істеу тиімділігін тегістеу коэффициенті арқылы бағалайды, ол кіріс пен шығыстағы пульсация коэффициенттерінің қатынасымен анықталады:

, (17)

сонымен қатар ол сүзгідегі тұрақты кернеудің түсуімен анықталады. Бұл маңызды, себебі сүзгі арқылы бүкіл жүктеме тогы өтеді және ондағы кернеу түсуі неғұрлым аз болса, соғұрлым сүзгідегі қуат шығыны аздау болады. Пульсация коэффициенті көп болған сайын ҚҚК сапасы жоғары болады. Практикада көп қолданылатын тегістеу сүзгілердің сыйымдылықтық, индуктивтік, Г-тәріздес, П-тәріздес, LC-сүзгілер сияқты төрт түрі бар.

6-сурет.\

Қарапайым жағдайда кернеу жүктемеге параллель қосылған сыйымдылық көмегімен тегістеледі (6-сурет).Конденсатордың сүзгілік қасиеттері түзеткіштің диодтары ашық кезде электр энергиясын жинақтай алу және диодтар жабық кезде энергияны жүктемеге қайтарып беру қабілеттеріне негізделген. Егер , онда алғашқы бірнеше периодтар ішінде конденсатор кірістік кернеудің амплитудалық мәніне дейін зарядталады да, схемада стационар күй қалыптасады, бұл кезде С (конденсатор) диодтар арқылы периодты түрде зарядталып, жүктеме арқылы разрядталып

7-сурет.

Қарапайым сыйымдылық сүзгісі бар түзеткіш жұмысын біржартыпериодтағы схема мысалында қарастырайық. Диод аноды катодқа қарағанда оң болған жартылайпериодта диод арқылы ток жүреді (уақыт интервалы t₀ - t₁, t₂ - t₃ және т.б.). Конденсатор t₃ = tс уақыт тұрақтысына сәйкес зарядтала бастайды. Қосалқы орамдағы лездік кернеу U₂ конденсатордағы кернеуге теңескенде диод арқылы тікелей ток тоқтайды және конденсатор R_ж арқылы t_p = R_нс тұрақты уақытпен разрядтала бастайды (уақыт интервалы t₁ - t₂, t₃ - t₄ және т.б. _p >> ₃ (себебі R_H >> r) болғандықтан бастапқы кезде конденсаторға зарядталу уақытында келіп түскен электрондар заряды разрядталу кезіндегі жоғалтатын электр зарядынан көп, сол себепті шығыс кернеу период сайын өсіп отырады. Шығыс кернеу өсуі тоқталады, егер конденсатор бір период ішінде жинақтаған заряды сол уақыттағы жоғалтқан зарядына тең болса, яғни Q_зар=Q_разр. Осы қалыптасқан режимді қарастырайық және сараптауды жеңілдету үшін кернеудің реалды түрін ара тәріздеске алмастырайық

Олай болса шығыс кернеудің тұрақты құраушысы (U_т/p=0.318U_т) былайша анықталады: U₀=U_mс-∆U_с/2, ∆U_с=2(U_mс-U₀), мұндағы ∆U_с шамасын заряд конденсаторын зарядталу және разрядталу процесінің тұрақтандырылуынан анықтауға болады. t₂-t₁ уақыт аралығындағы конденсатордың жинайтын заряды Q_зар=C∆U_с-ға тең, ал t₃-t₂ уақыт аралығында конденсатордың жоғалтатын заряды Q_разр=I₀(t₃-t₂) тең t₃-t₂ уақыт аралығын бұрыштық бірліктер арқылы өрнектеуге болады:

t₃-t₂= π+(π– θ)= 2p - q,

онда Q_разр= I₀(t₃-t₂)=U₀/R_H(2 π-θ). Тұрақтылық шарты (2p-q) (Q_зар=Q_разр) C∆U_с= U₀/R_H(2π-θ) теңдеуін береді, бұдан табатынымыз:

∆U_с= U₀/R_H(2 π-θ)=U₀(2 π/τ-θ/τ)= U₀(T/τ-θ/τ), (18) ал пульсацияның салыстырмалы шамасы ∆U_с/ U₀=1/τ(Т-θ) τ=R_HС көп болған сайын аз болады.