Расчет коэффициента фильтрации фильтра из одного дроссел я (рисунок 4.2, а). Напряжение пульсации на входе фильтра (выходе схемы выпрямления) определяют по формуле (4.1). Фильтр уменьшает амплитуду напряжения первой гармоники в k1 раз, второй в k2 раз, а n-й в kn раз. Поэтому напряжение пульсации на выходе фильтра 
. (4.2)
Так как в данном фильтре нет резонансных контуров и его коэффициент передачи возрастает приблизительно пропорционально увеличению частоты, то будет справедливо следующее соотношение k n/ k 1 = f n/ f 1 или k n/ k 1 = k 1·(f n/ f 1), т.е. коэффициент фильтрации для n -й гармоники во столько раз больше коэффициента фильтрации для первой гармоники, во сколько раз частота n -и гармоники больше частоты первой гармоники.
Выражая коэффициенты k2, k3, …, kn через k1 и подставляя в формулу (4.2), получим
,или 
.
Необходимый коэффициент фильтрации, отнесенный к первой гармонике, при котором обеспечивается снижение суммарной пульсации до допустимого значения
(4.3), где UВЫХ -допустимое напряжение пульсации для данной аппаратуры; U1,U2,,…, Un - амплитудные значения напряжения гармоник; f 1, f 2,…, f n - частота гармоник.
Если допустимое напряжение пульсации задано в псофометрических единицах, то для каждой гармоники определяют псофометрический коэффициент αn и формула (4.3) примет вид
Расчет элементов фильтра из одного дросселя (см. рисунок 4.2, а). Применительно к этой схеме можно записать два равенства для n-й гармоники
и U n.вых = i n· R H, где i n - переменный ток, возникающий в цепи под влиянием гармоники с напряжением U n; r – активное сопротивление дросселя; ω n - угловая частота n -й гармоники; R H - сопротивление нагрузки; L - индуктивность дросселя.
Коэффициент фильтрации будет определяться соотношением
(4.4)
Обычно активное сопротивление дросселя rи активное сопротивление Rн много меньше индуктивного, поэтому ими можно пренебречь. При этих условиях равенство (4.4) принимает вид kn= ωnL/RH (4.5). Индуктивность дросселя на основании (4.5) L = kn·RH/ωn. Фильтр, состоящий из одного дросселя, обычно применяется при неизменной нагрузке, гак как его коэффициент фильтрации в значительной степени зависит от тока нагрузки. Когда kn должен быть большим, фильтр из одного дросселя не применяют, так как в этом случае дроссель получается громоздким и дорогим.
Расчет коэффициента фильтрации однозвенного фильтра (рисунок. 4.2, б). Необходимый коэффициент фильтрации, отнесенный к первой гармонике, при котором обеспечивается снижение суммарной пульсации допустимого значения.
Расчет элементов однозвенного фильтра (см. рисунок 4.2, б). Данный фильтр тем лучше сглаживает пульсацию, чем больше индуктивность дросселя и емкость конденсатора. Сопротивление конденсатора С для переменного тока должно быть гораздо меньше, чем сопротивление нагрузки. Поэтому при расчетах фильтра можно сопротивление Rн не учитывать. Тогда применительно к данной схеме будут справедливы следующие два равенства для n-й гармоники:
; 
, Коэффициент фильтрации для данной схемы 
Сопротивлением r 2 можно пренебречь. Тогда k n = (x L- x C)/ x C = (ω n)2LC-1. Из этого выражения LC = (kn+1)/(ω n)2.
Затем по рабочему напряжению и емкости выбирают конденсаторы, после чего определяют требуемую индуктивность дросселя. В Г-образном фильтре на дроссель приходится наибольшее падение напряжения переменной составляющей выпрямленного напряжения, так как только в этом случае на конденсаторе и нагрузке, присоединенной параллельно к нему, напряжение пульсации будет мало. В связи с этим должно выполняться неравенство xL<< xC, тогда Г-образный фильтр будет иметь индуктивную реакцию. Для предотвращения резонансных явлений в фильтре необходимо, чтобы собственная частота фильтра была бы меньше частоты переменной составляющей выпрямленного напряжения. Опыт показывает, что собственная частота фильтра, определяемая из соотношения f = 1/2π√(LC), должна быть по крайней мере в 2 раза меньше частоты гармоники, на которую рассчитывается фильтр.
