ходной каскад Ti совместно с дросселем Др1 представляют собой транзисторный фильтр параллельного типа, а в схеме на рис. 9-34,6 эти элементы совместно с сопротивлением нагрузки - транзисторный фильтр последовательного типа. Приведенные схемы отличаются тем, что в них через выходной каскад транзисторного фильтра не проходит ток нагрузки. Это позволяет существенно уменьшить габариты и массу фильтра и использовать его при больших токах нагрузки. Применение транзисторных фильтров параллельного типа является более предпочтительным, так как они для своей работы не требуют дополнительного источника питания (рис. 9-34,6). Кроме того, как будет показано ниже, коэффициент сглаживания пульсаций транзисторного фильтра параллельного типа не зависит от сопротивления нагрузки, тогда как коэффициент сглаживания пульсаций транзисторного фильтра последовательного типа находится в прямой зависимости от этого сопротивления. Однако при повышенных выходных напряжениях в ряде случаев целесообразно применять фильтры последовательного типа, так как это позволяет использовать в выходном каскаде фильтра более низковольтные транзисторы.

Последующие анализ и вывод основных расчетных соотношений проводятся для транзисторного фильтра параллельного типа при его работе в схеме тиристорного стабилизатора с устройством управления на МУ. Относительно транзисторного фильтра последовательного типа, а также особенностей расчета при работе в схеме с транзисторным устройством управления будут сделаны лишь необходимые замечания, поскольку основные соотношения и выводы оказываются общими.

При расчете транзисторного фильтра особое внимание следует уделять выбору режима выходного каскада усилителя. Выходной каскад должен быть рассчитан таким образом, чтобы обеспечить значение тока, требуемое для сглаживания пульсацпй и для стабилизации уровня выходного напряжения. На рис. 9-35 приведена схема параллельного транзисторного фильтра. Предварительный каскад усиления обозначен на схеме условно, так как он не определяет принцип работы фильтра и не является предметом дальнейшего исследования. В коллекторную цепь транзистора Ti включена обмотка управления Wy МУ.

Анализ работы фильтра будем проводить в предположении, что на его вход воздействует только основная гармоника переменной составляющей входного напряжения. Это допущение не нарушает общности анализа, так как его результаты могут быть распространены на любую гармонику входного напряжения.

На рис. 9-36 изображены временные диаграммы коллекторного тока транзистора Г] при граничных режимах работы фильтра. Как следует из приведенных диаграмм, коллекторный ток содержит переменную и постоянную составляющие.

.Api

/?7 .

7 Т

Кгртак 1кгр min Ik min

Km max

Рис. 9-35. Схема транзисторного фильтра параллельного типа.

Рис. 9-36. Временные диаграммы тока выходной цепи транзисторного фильтра.

Амплитудное значение переменной составляющей коллекторного тока определяется выражением

(9-65)

где - амплитудное значение первой гармоники переменной составляющей напряжения на входе фильтра; f 1 - частота первой гармоники переменной составляющей напряжения; L - индуктивность дросселя фильтра Дри

Среднее значение коллекторного тока (постоянная составляющая) должно удовлетворять следующему неравенству;

1к>1кт+1кгтп, (9-66)

где /ктги - минимальное значение коллекторного тока транзистора Ти определяемое по его выходным характеристикам. Несоблюдение неравенства (9-66) ведет к нарушению работы фильтра.

Граничные режимы работы фильтра определяются переменной составляющей напряжения на его входе. Эта величина при стабилизации выходного напряжения выпрямителя не остается постоянной, увеличиваясь с ростом угла зажигания о. Поэтому амплитудные значения переменной составляющей коллекторного тока транзистора Ti при граничных режимах определяются выражениями

Ктт'х 2~]L

K...=-f- (9-68)

Выражения (9-67), (9-68) дают возможность, исходя из параметров транзистора, найти требуемую индуктивность дросселя фильтра.

При заданной индуктивности дросселя эти выражения определяют предельные значения переменной составляющей коллекторного тока транзистора Т\.

Изменения среднего значения коллекторного тока обусловлены параметрами обмотки управления Шу МУ. Поэтому для нахождения числа витков обмотки управления необходимо задать допустимый диапазон изменения среднего значения тока.

Предельные значения среднего коллекторного тока соответствуют граничным режимам работы фильтра и определяются следующими выражениями:

/к гр тах^/кт тах~Ь/ктт', (9-69)

/к гр тт=/кт тт~Ь/ктгп- (9-70)

Из выражений (9-69), (9-70) следует, что максимально допустимый диапазон изменения среднего значения коллекторного тока равен:

А/ктад;-/к гр max /кгртгк, (9-71)

ИЛИ С учетом выражений (9-67), (9-68)

Ктах-

Для обеспечения нормальной работы фильтра число витков обмотки управления должно быть выбрано та-238