Основные схемы сглаживающих фильтров питания

комбинированные сглаживающие фильтры являются более сложными, но обеспечивают лучшее сглаживание пульсаций по сравнению с вышерассмотренными фильтрами

а) б)

Г- образные сглаживающие фильтры: а) LC – фильтр; б) RC - фильтр

Схема П-образного индуктивно-ёмкостного сглаживающего фильтра

Схема Т-образного индуктивно-ёмкостного сглаживающего фильтра

Помимо LC-фильтров существуют RC-фильтры. У них меньше габариты и масса, нет паразитных магнитных полей. Зато и максимальный ток нагрузки такого фильтра совсем детский - 10-15 мА. Кроме пассивных фильтров на элементах С, L, R применяют электронные сглаживающие фильтры на транзисторах.

Инве́ртор

— устройство для преобразования постоянного в переменный ток с изменением величины частоты и/или напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала. Существуют несколько групп инверторов, которые различаются по стоимости примерно в 15 раз

Первая группа более дорогих инверторов обеспечивает синусоидальное выходное напряжение.
Вторая группа обеспечивает выходное напряжение упрощённой формы, заменяющей синусоиду. Чаще всего используется сигнал в виде трапецеидального синуса

Для подавляющего большинства бытовых приборов допустимо использовать переменное напряжение с упрощённой формой сигнала. Синусоида важна только для некоторых телекоммуникационных, измерительных, лабораторных приборов, медицинской аппаратуры, а также профессиональной аудио аппаратуры. Выбор инвертора производится исходя из пиковой мощности энергопотребления стандартного напряжения 220В/50Гц.

Существуют три режима работы инвертора:

Режим длительной работы. Данный режим соответствует номинальной мощности инвертора.
Режим перегрузки. В данном режиме большинство моделей инверторов в течение нескольких десятков минут (до 30) могут отдавать мощность в 1,2-1,5 раза больше номинальной.
Режим пусковой. В данном режиме инвертор способен отдавать повышенную моментальную мощность в течение нескольких миллисекунд для обеспечения запуска электродвигателей и емкостных нагрузок.

В течение нескольких секунд большинство моделей инверторов могут отдавать мощность в 1,5-2 раза превышающую номинальную. Сильная кратковременная перегрузка возникает, например, при включении холодильника.

Инвертора мощностью 150 Вт достаточно, чтобы запитать от бортовой электросети автомобиля практически любой ноутбук. Для питания и зарядки мобильных телефонов, аудио и фотоаппаратуры хватит 7,5 Вт.

Трёхфазные инверторы обычно используются для создания трёхфазного тока для электродвигателей, например для питания трёхфазного асинхронного двигателя. При этом обмотки двигателя непосредственно подключаются к выходу инвертора

Электронный усилитель

Усилителем называется устройство, предназначенное для повышения мощности входных электрических сигналов. Мощность электрических сигналов, поступающих с выхода усилителя в цепь нагрузки, значительно превышает мощность входного сигнала. При поступлении на вход (рис.12) усилительного элемента У электрического сигнала от датчика Д изменяется ток, протекающий в цепи усилительного элемента от источника питания ИП, и изменяется мощность, отдаваемая источником в цепь нагрузки Н. Таким образом, увеличение мощности, получаемой нагрузкой, по сравнению с мощностью, отдаваемой датчиком, достигается за счет передачи в нагрузку мощности от источника питания.

Рис.12. Функциональная схема усилительного каскада

Электронные усилители классифицируют по различным признакам:

1) по диапазону усиливаемых частот - усилители постоянного тока (УПТ), усилители низкой частоты (УНЧ), усилители промежуточной частоты (УПЧ), усилители высокой частоты (УВЧ);
2) по характеру усиливаемого сигнала - усилители непрерывных и импульсных сигналов;
3) по усиливаемой электрической величине - усилители напряжения, тока, мощности;
4) по ширине полосы усиливаемых частот - узкополосные (избирательные) и широкополосные усилители;
5) по типу нагрузки - резистивные (апериодические) и резонансные усилители.

Структура усилителя

Усилитель представляет собой в общем случае последовательность каскадов усиления (бывают и однокаскадные усилители), соединённых между собой прямыми связями
В большинстве усилителей кроме прямых присутствуют и обратные связи (межкаскадные и внутрикаскадные). Отрицательные обратные связи позволяют улучшить стабильность работы усилителя и уменьшить частотные и нелинейные искажения сигнала.
Некоторые усилители (обычно УВЧ радиоприёмных и радиопередающих устройств) оснащены системами автоматической регулировки усиления (АРУ) или автоматической регулировки мощности (АРМ). Эти системы позволяют поддерживать приблизительно постоянный средний уровень выходного сигнала при изменениях уровня входного сигнала.
Между каскадами усилителя, а также в его входных и выходных цепях, могут включаться аттенюаторы или потенциометры — для регулировки усиления, фильтры — для формирования заданной частотной характеристики и различные функциональные устройства — нелинейные и др.
Как и в любом активном устройстве в усилителе также присутствует источник первичного или вторичного электропитания (если усилитель представляет собой самостоятельное устройство) или цепи, через которые питающие напряжения подаются с отдельного блока питания.

Каскады усиления