Хотя напряжение после выпрямления и имеет одну полярность, это напряжение не является постоянным сглаженным. Назначение сглаживающих
элементов (одиночных, либо цепей фильтрации), включаемым на выход выпрямителя, заключается в том, чтобы снизить пульсации
напряжения до такого уровня, который является либо приемлемым для питания усилителя, либо таковым, чтобы остаток пульсаций
мог подавить стабилизатор напряжения. Самый простой способ сгладить пульсации выходного напряжения, поступающего с выхода
блока выпрямления, это подключить накопительный конденсатор параллельно выходу и питать нагрузку от одного накопительного
конденсатора (рис. 6.6). Рис. 6.6 Источник питания, в котором используется накопительный конденсатор При условии отсутствия
тока в нагрузке (при холостом ходе) конденсатор зарядится до напряжения, равного полному амплитудному значению переменного
напряжения, имеющегося на выходных клеммах вторичной обмотки трансформатора, то есть значения (Vsec * √2) Величина
заряда на конденсаторе в течение каждого периода изменения напряжения будет пропорциональна выходному напряжению трансформатора,
причем, в момент прохождения напряжения через максимальное значение заряд на конденсаторе достигает своего максимального
значения. Напряжение на выходе трансформатора затем снижается достаточно быстро, а при достижении нулевого амплитудного значения
выпрямительные диоды перестают проводить ток. Ток в нагрузке при этом обеспечивается за счет накопленного заряда в конденсаторе,
который разряжается, при резистивной нагрузке напряжение на нем снижается по
экспоненциально-
му закону до тех пор,
пока напряжение на выходе трансформатора вновь не возрастет до значения, достаточного для заряда конденсатора. После этого
цикл заряда-разряда конденсатора повторяется (рис. 6.7). Рис. 6.7 Напряжение пульсаций, возникающее на накопительном конденсаторе
в течение его цикла заряда-разряда Хотя теоретически снижение напряжения на конденсаторе во время разряда происходит по
экспоненциально-
му закону, с достаточной для практических целей точностью можно
аппроксимироват-
ь экспоненту, по которой происходит
уменьшение напряжения, прямой линией. В случае, когда в качестве нагрузки используется последовательно включенный стабилизатор,
кривая снижения напряжения в
действительност-
и является прямой линией. Использование такого упрощения позволяет
легко рассчитать величину напряжения остаточных пульсаций. Заряд, накапливаемый на конденсаторе, определяется выражением:
Приравнивая правые части уравнений, можно написать: Из этого выражения определяется величина напряжения на конденсаторе:
Общая величина заряда, выраженная через величину тока I, протекающего за время t, можно выразить следующим образом: Данное
уравнение показывает изменение напряжения на конденсаторе, которое вызывается током I, пр
