W układach prostownikowych pulsacja (tętnienia) napięcia wyjściowego wynika z tego, że po prostowaniu pozostaje składowa zmienna o częstotliwości związanej z siecią/układem prostowniczym. Zadaniem filtru LC jest możliwie duże stłumienie składowej zmiennej przy jednoczesnym możliwie małym wpływie na składową stałą (DC), która ma zasilać odbiornik.
W typowym filtrze LC:
- Cewka (L) włączona szeregowo pełni rolę dławika. Jej reaktancja indukcyjna wynosi XL=2πfL, więc rośnie, gdy rośnie indukcyjność L (oraz częstotliwość f). Im większe XL dla tętnień, tym trudniej składowej zmiennej "przepłynąć" do obciążenia, czyli tym lepsze wygładzanie.
- Kondensator (C) włączony równolegle do wyjścia odprowadza składową zmienną, bo ma reaktancję pojemnościową XC=1/(2πfC). Gdy pojemność C rośnie, XC maleje. Małe XC dla tętnień oznacza, że składowa zmienna jest skuteczniej zwierana (bocznikowana) i mniej jej zostaje na zaciskach wyjściowych.
Stąd poprawna strategia zmniejszania pulsacji napięcia to: zmniejszyć reaktancję pojemnościową (czyli zwiększyć C) oraz zwiększyć reaktancję indukcyjną (czyli zwiększyć L). To dokładnie odpowiada odpowiedzi: "Zmniejszyć reaktancję pojemnościową, a zwiększyć indukcyjną."
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
- Jednoczesne zmniejszenie reaktancji pojemnościowej i indukcyjnej osłabia działanie dławika: mniejsze XL gorzej tłumi tętnienia w gałęzi szeregowej.
- Jednoczesne zwiększenie reaktancji pojemnościowej i indukcyjnej pogarsza pracę kondensatora: większe XC oznacza słabsze "zwieranie" składowej zmiennej do masy.
- Zwiększenie reaktancji pojemnościowej i zmniejszenie indukcyjnej pogarsza oba mechanizmy naraz, więc pulsacje wzrosną.
Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj kierunki zależności. Dla cewki: "większe L → większe XL". Dla kondensatora: "większe C → mniejsze XC".
