СГЛАЖИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.
Наиболее близким к полезной модели устройством является помехоподавляющий фильтр, по меньшей мере, одно из звеньев которого образовано дросселем и конденсатором. Для увеличения коэффициента сглаживания фильтра последовательно с основной обмоткой дросселя включена компенсирующая обмотка (1). Недостатком известного устройства является влияние величины и характера нагрузки источника выпрямленного напряжения (выпрямителя) на сглаживающее действие фильтра.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является улучшение и стабилизация сглаживающих свойств фильтра в широком диапазоне изменения величины и характера нагрузки выпрямителя.
Технический результат достигается тем, что в сглаживающем фильтре, содержащем от одного до N звеньев, в состав каждого из которых входят дроссель и конденсатор, связанные с силовыми проводами, соединяющими входные и выходные выводы, предназначенные для подключения к источнику выпрямленного напряжения и нагрузке соответственно, первый силовой провод образует открытую петлю, продернутую в отверстие кольцевого магнитопровода дросселя, центр которой соединен через конденсатор со вторым силовым проводом.
На чертеже представлена электрическая схема устройства.
Сглаживающий фильтр состоит из одного либо нескольких последовательно соединенных N звеньев, в состав каждого из которых входят дроссель 1 и конденсатор 2. Дроссель 1 и конденсатор 2 связаны с силовыми проводами, соединяющими входные и выходные выводы. Первый силовой провод образует открытую петлю 3, продернутую в отверстие кольцевого магнитопровода 4 дросселя. Центр петли 3 соединен через конденсатор 2 со вторым силовым проводом. Петля провода выполняет роль основной и компенсирующей обмоток дросселя 1, соединенных встречно друг относительно друга, что обеспечивает высокий коэффициент сглаживания фильтра.
Устройство работает следующим образом.
При подключении выпрямителя к источнику переменного напряжения на вход фильтра поступает выпрямленное напряжение постоянного тока. Постоянный ток, протекающий через первую половину петли 3 провода намагничивает сердечник магнитопровода дросселя, а ток, протекающий через вторую половину петли - его размагничивает. В результате чего сердечник остается без постоянного подмагничивания и его магнитная проницаемость равна магнитной проницаемости при токе нагрузки выпрямителя равном нулю, что соответствует максимальному значению магнитной проницаемости сердечника при максимальной индуктивности дросселя. Переменная составляющая входного тока проходит через конденсатор 2 и половину петли провода, что обеспечивает максимальные фильтрующие свойства фильтра при изменениях параметров, как со стороны его нагрузки, так и со стороны источника входного выпрямленного напряжения. Увеличение числа фильтрующих звеньев диктуется требованиями, предъявляемыми к качеству выходного напряжения (уровню пульсаций).
Эффективность фильтра возрастает с ростом частоты пульсаций источника питания. Экспериментально установлено, что максимальная эффективность фильтра имеет место при частоте преобразования (частоте пульсаций) более 100 кГц.
Таким образом, работа сердечника без постоянного подмагничивания при максимальном значении магнитной проницаемости, соответствующем максимальной индуктивности дросселя, позволяет получить высокий коэффициент сглаживания входного напряжения, величина которого не зависит от изменения характера нагрузки выпрямителя.
Хорошие и стабильные свойства помехоподавляющего фильтра позволяют ему быть наиболее предпочтительным при проектировании источников электропитания с высокой частотой преобразования.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания: «Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры» под ред. Г.С.Найвельта, М., «Радио и связь», 1985 г, с.163.