Пульсація випрямленої напуги

1. Причини виникнення

2. Вплив пульсації напруги живлення на роботу апаратури зв’язку

3. Вимірювання напруги пульсації (теоретичне і діюче значення напруги пульсації)

I. Причини виникнення

Якщо схему живить АБ то струм та напруга в колі мають постійний характер. Якщо АБ замінити випрямлячем на споживачі з’явиться змінна складова напруги значення якої, буде залежати від схеми випрямляча.

Сучасна апаратура зв’язку має в своєму складі джерела вторинного електроживлення, які працюють по принципу ШІМ або ЧІМ.

Змінні складові напруги живлення в апаратурі зв’язку створюють так званий фон (коливання низької частоти) які суттєво погіршують якість зв’язку тому для апаратури зв’язку встановлені допустимі норми пульсації напруги живлення, які виражаються в психометричних а середньоквадратичних величинах.

 

II. Вплив пульсації напруги живлення на роботу апаратури зв’язку

Рівень перешкод, які виникають в мікроелектронних колах і сприймаються людиною залежать, як від амплітуди так і від частоти гармоніки. Найбільш чутливе людське вухо до частоти коливань 1000 Гц (на інших частотах перешкоди сприймаються слабкіше).

Псофометричний коефіцієнт (Ln) характеризує відносний вплив перешкод на органи слуху (Ln=1, для частоти 800 Гц).

Діючі псофометричні напруги вимірюються псофометрами, які підключаються в вимірювальне коло через паперовий конденсатор.

Рівень перешкод, які виникають від пульсацій напруги живлення в телефонному каналі високочастотної апаратури визначити за допомогою псоф. величин не можна.

В багатоканальній високочастотній апаратурі різні частоти здійснюють різний вплив, тому для такої апаратури встановлено два порти допустимої пульсації випрямленої напруги (табл. 1).

 

Діапазон частот, Гц	Напруга пульсацій, В при номінальній напрузі живлення
	24	60
0 … 300 Гц	0,1	0,25
300 … 20000	0,11	0,015

III. Вимірювання напруги пульсації (теоретичне і діюче значення напруги пульсації)

Напруга пульсацій вимірюється електронним вольтметром який підключається до вхідних зажимів апаратури через спеціальний вимірювальний фільтр, що складається з ФНЧ (до 300 Гц) і ФВЧ (більше 300 Гц), які включаються почергово.

Таким чином пульсація напруги в розподільчий мережі підприємств зв’язку є результатом роботи як установки живлення, так і самої апаратури зв’язку.

 

ЗГЛАДЖУЮЧІ ФІЛЬТРИ

1. Параметри ЗФ

2. Порівняльна характеристика фільтрів

3. Активні фільтри (АЗФ)

 

I. Параметри ЗФ

Для ліквідації небажаного впливу змінної складової напруги застосовують фільтри, які повинні вносити максимально велике затухання для змінної складової і мінімальне затухання для постійної напруги.

 

Параметри згладжуючи фільтрів:

1. Коефіцієнт згладжування (q)

Відношення коефіцієнта пульсації на вході ЗФ до коефіцієнта пульсації на виході:

q = K_nвх/K_nвих

2. Коефіцієнт пульсації – відношення амплітуди першої гармоніки до постійної складової

K_n = U_m1/U₀

3. Коефіцієнт фільтрації – відношення амплітуди першої гармоніки на вході і на виході фільтра

К_ф = U_m1вх/U_m1вих

4. Коефіцієнт передачі – величина обернена відношенню середнього значення напруги на виході і на вході фільтру

К_ф = U_{ф вх}/U_{ф вих.}

 

Ефект згладжування може бути досягнутим:

А) введенням послідовного з навантаженням елементу великим реактивним опором для частот, які подавляються.

Б) підключення паралельно до навантаження елементу з дуже малим опором для зазначених частот.

Класифікація згладжую чого фільтра:

1. По типу елементів:

- пасивні (L, C, R)

- активні (ARC)

2. По кількості елементів:

- одно ланкові

 

- багатоланкові

 

II. Порівняльна характеристика фільтрів

ЗФ з одним індуктивним елементом не знайшли широкого застосування так як їх властивості сильно залежать від величини і характеру навантаження.

Індуктивний фільтр

Переваги L фільтра:

- простота схеми;

- мали втрати потужності;

- незначна залежність зміни вихідної напруги при зміні опору навантаження.

 

Недоліки:

- конструкція вимагає застосування громіздкого дроселю (котушка) стальне осердя якого повинне мати повітряний зазор;

- перенапруга, що виникає внаслідок появи самоіндукції.

 

Ємнісний (дросель) фільтр

       

Переваги:

- простота схеми.

Недоліки:

- необхідність застосування діодів, які розраховані на велику амплітуду прямого струму.

 

III. Активні фільтри

В ARC-фільтрах функції дроселя виконує транзистор, який працює в підсилювальному режимі.

Переваги ARC фільтрів перед пасивними:

- високі якісні показники;

- відсутність сильних магнітних полів;

- широкий спектр діапазону частот;

- мала залежність коефіцієнта згладжування від зміни навантаження;

- простота уніфікаці (легко модернізувати);

- мала ймовірність виникнення перенапруги при перехідних процесах

Недоліки:

- ККД менше ніж у пасивних