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, протекающим через конденсатор в течение времени t. Если
частота переменного тока в сети питания равна 50 Гц, то время одного полупериода составит 0,01 с. Если принять еще одно допущение,
что ток протекает по конденсатору в течение всего полупериода, то тогда в приведенной формуле время t = 0,01 с. После подстановки
t получится очень полезное выражение для определения величины двойного амплитудного (то есть пик-пикового) значения напряжения
пульсаций: На первый взгляд может показаться, что это выражение будет малоприменимым, так как при его получении были использованы
два очень существенных приближения, однако, с учетом того, что в качестве накопительных конденсаторов выпрямителя, как правило,
используются
электролитическ-
ие конденсаторы, точность изготовления которых составляет + 20%, то требование высокой
точности при выводе этого выражения (с учетом ошибки, вносимой разбросом параметров конденсатора и других элементов схемы),
не представляетс