Όπως είδαμε στην προηγούμενη παράγραφο, η έξοδος του ανορθωτή με φίλτρο πυκνωτή έχει μια ορισμένη κυμάτωση που, όπως δείχνουν οι Εξ.(8.7.4) ή (8.7.6), είναι ανάλογη του ρεύματος I του φόρτου.
Με άλλα λόγια, αν μεγαλώσει το ρεύμα που τραβάει ο φόρτος, μεγαλώνει και η κυμάτωση. Αυτή η εξάρτηση απεικονίζεται στο Σχ.8.12. Η εκφόρτιση του πυκνωτή είναι η κύρια αιτία αυτού του προβλήματος.
Για να εξουδετερώσουμε το παραπάνω μειονέκτημα κάνουμε χρήση του φίλτρου εξομάλυνσης του Σχ.8.13, το οποίο χρησιμοποιεί δυο χωρητικότητες C1 και C2 και μια αυτεπαγωγή L όπως δείχνει το σχήμα. To πηνίο L (τσοκ) αντιτίθεται σε κάθε μεταβολή του ρεύματος του και επειδή το ρεύμα φόρτου διέρχεται μέσω του πηνίου τείνει να το διατηρεί σταθερό.
O πρώτος πυκνωτής, C1, δρα ως φίλτρο πυκνωτή, κατά τον τρόπο που είδαμε στην προηγουμένη παράγραφο. Με την προσθήκη του δεύτερου πυκνωτή C2 η έξοδος του φίλτρου φιλτράρεται ακόμα περισσότερο και γίνεται σχεδόν τελείως απαλλαγμένη από κυμάτωση. Τυπικές τιμές των στοιχείων του κυκλώματος είναι: C1= C2 = 200 μF και L = 1 έως 30 H.
Η χρησιμότητα του πηνίου φαίνεται και αν υπολογίσουμε την επαγωγική αντίστασή του, XL, στη συχνότητα κυμάτωσης. Για πλήρη ανόρθωση, στην οποία η συχνότητα της κυμάτωσης είναι f = 2 x 50 = 100 Hz και για πηνίο 30 H, έχουμε:
XL = 2π f L = 2π x 100 x 30 ~= 19 kΩ
Συγκριτικά, με αυτή την τιμή η ωμική (dc) αντίσταση του πηνίου, που είναι της τάξης μερικών 10-δων Ω, είναι πολύ μικρή. Αρα, για συγκρίσιμα ρεύματα dc η dc πτώση τάσης στο πηνίο θα είναι πολύ μικρότερη από την ac πτώση τάσης, οπότε η εναπομένουσα ac τάση εξόδου Vac θα είναι πολύ μικρότερη από την αντίστοιχη Vdc. Συνεπώς, σύμφωνα με την Εξ.(8.7.1), η κυμάτωση r είναι πολύ χαμηλή.
Τέλος, στην έξοδο του φίλτρου LC υπάρχει μια αντίσταση που ονομάζεται αντίσταση αφαίμαξης, Ra , και χρησιμεύει για να εκφορτίζονται γρήγορα οι πυκνωτές μέσω αυτής, και όχι μέσω του χειριστή, όταν «κοπεί» η τάση του δικτύου. Το ρεύμα αφαίμαξης είναι συνήθως 10% του ολικού ρεύματος του φόρτου.
Αποδεικνύεται ότι η κυμάτωση για το εξεταζόμενο φίλτρο εξομάλυνσης, που είναι τύπου Π δίνεται από τη σχέση:
όπου, οι χωρητικότητες C1 και C2 εκφράζονται σε μF, η αυτεπαγωγή σε H και η αντίσταση σε Ω.
Παράδειγμα 8-2
Ένα τροφοδοτικό χρησιμοποιεί πλήρη ανορθωτή που δίνει ρευμα 100 mA και dc τάση 12 V. Η κυμάτωση της εξόδου θέλουμε να είναι 0.1%. Υπολογίστε το κατάλληλο φίλτρο εξομάλυνσης τυπου Π.
