Качество выпрямленного напряжения принято оценивать коэффициентом пульсации Kп, который определяется как отношение амплитуды первой гармоники напряжения пульсаций к среднему значению напряжения, в частности, для двухполупериодной синусоиды коэффициент определяется как 0,67.
K_П=\displaystyle\frac{ \widetilde U}{\overline U}
Для уменьшения коэффициента пульсаций на выходе выпрямителя используются сглаживающие фильтры, эффективность которых принято оценивать коэффициентом сглаживания q, который определяется отношением коэффициентов пульсаций напряжения на входе и на выходе фильтра.
q =\displaystyle\frac{K_{П1}} {K_{П2}},
K_{П1}\approx 0,67.
В качестве элементов сглаживающих фильтров обычно используются реактивные накопители энергии — конденсаторы и дроссели (характеризуемые ёмкостью и индуктивностью).
Действие индуктивности как элемента сглаживающего фильтра заключается в том, что, имея малое сопротивление низкочастотных составляющих напряжений и токов, она оказывает значительное сопротивление их высокочастотным составляющим, поэтому как элемент фильтра дроссель устанавливается последовательно с нагрузкой и обеспечивает пропускание в нагрузку постоянных составляющих токов и напряжений с «задерживанием» переменных составляющих.
Действие конденсатора как элемента фильтра основано на том, что он обладает большим сопротивлением для низкочастотной составляющей токов и напряжений и малым сопротивлением для переменных составляющих, поэтому как элемент фильтра конденсатор должен устанавливаться параллельно нагрузке и при этом обеспечивает замыкание переменных составляющих токов и напряжений и выделение в нагрузке постоянных составляющих.
Типовыми видами сглаживающих фильтров можно считать однозвенные фильтры.
L фильтр
С фильтр
Для повышения коэффициента сглаживания могут применяться двухзвенные фильтры, например Г-образный LC фильтр.
Коэффициент сглаживания такого фильтра можно определить отношением переменных составляющих напряжения на входе и на выходе фильтра, поскольку постоянная составляющая проходит со входа на выход без изменения.
U_{ВЫХ}^\sim=U_{ВХ}^\sim\cdot\displaystyle\frac{\displaystyle\frac{1}{j\omega C}}{\displaystyle\frac{1}{j\omega C}+j\omega L}=\displaystyle\frac{U_{ВХ}^\sim}{1-\omega^2 LC}.
Если ω2LC »1, то коэффициент сглаживания можно принять равным q= ω2LC.
Для увеличения коэффициента сглаживания сглаживающие фильтры можно включать последовательно, при этом их коэффициенты сглаживания перемножаются.
Примеры многозвенных фильтров:
CLC фильтр (П образный фильтр)
LCL фильтр (Т образный фильтр)