Мгновенное значение переменного напряжения на дросселе выражается: в котором f представляет частоту второй гармоники напряжения
питания сети. Реактивное сопротивление дросселя определяется выражением: Если теперь воспользоваться законом Ома, то мгновенное
значение тока, протекающего через дроссель, составит: Так как представляет интерес максимальное значение тока, то член cos(2πft),
входящий в выражение для мгновенного значения тока, будет иметь максимальное значение, равное единице, поэтому выражение
может быть несколько упрощено: Ранее было высказано утверждение, что основной вклад в переменную составляющую дает вторая
гармоника, однако это утверждение требует уточнения. Если вернуться к разложению
двухполупериодн-
ой
последовательно-
сти в ряде Фурье, то видно, что вклад четвертой гармоники составляет 20% относительно напряжения второй гармоники (0,12/0,6).
Так как с увеличением частоты индуктивное сопротивление дросселя (для четвертой гармоники) возрастет вдвое, то величина тока
на четвертой гармоники в дросселе снизится в два раза. Таким образом, доля тока четвертой гармоники относительно величины
тока второй гармоники составит только 10%. Поэтому использованное допущение оказывается вполне справедливым, и к тому же
оставляет место для дальнейшего улучшения характеристик. Сумма переменных токов, определяемых каждым из пяти первых членов
разложения Фурье, включая составляющую восьмой гармоники, была
проанализирован-
а графически с использованием компьютера
с целью определить наибольший положительный пик. Отрицательные пики не представляют значения, так как при сложении с постоянной
составляющей они только снижают максимальное значение тока дросселя. Результаты графического исследования позволили изменить
вид уравнения и свести его к следующему: Однако, общий максимальный ток itotal peak сиrrent протекающий через дроссель, складывается
из максимального значения переменной составляющей тока IAC(peak) и постоянной составляющей тока IDC, протекающего в нагрузке:
В качестве примера можно рассмотреть усилитель мощности класса А, в котором используется пара ламп-кенотронов типа 845 для
схемы двухтактного выпрямления, и в котором используется не отфильтрованное высоковольтное напряжение 1100 В при величине
тока 218 мА. В схеме выпрямителя усилителя используется дроссель с индуктивностью 10 Гн и номинальным током 350 мА, но можно
ли считать такой вариант оптимальным? Трансформатор, питающий входной дроссель фильтра, имеет выходное напряжение υm(RMS)
= 1224 В. Используя ранее приведенные выражения и считая, что частота сетевого напряжения питания составляет 50 Гц, получим
следующие данные: Так как общий максимальный ток составляет 324 мА, то номинальное значение тока для дросселя, равное 350
мА, оказывается вполне достаточным. Однако приведенный пример демонстрирует, ч