ο Το φίλτρο είναι ένας τύπος ηλεκτρονικής συσκευής χρησιμοποιείται κυρίως για την εκτέλεση επεξεργασίας σήματος. Η κύρια λειτουργία αυτού του φίλτρου είναι να επιτρέπει στα εξαρτήματα εναλλασσόμενου ρεύματος και να αποκλείει τα εξαρτήματα DC του φορτίου. Η έξοδος του κυκλώματος φίλτρου θα είναι σταθερή τάση dc. Η κατασκευή ενός κυκλώματος φίλτρου μπορεί να γίνει με τα βασικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως αντιστάσεις, επαγωγείς και πυκνωτές. Υπάρχουν διαφορετικά τύποι φίλτρων διαθέσιμο δηλαδή LPF ( φίλτρο χαμηλής διέλευσης ), BPF (φίλτρο διέλευσης ζώνης), HPF ( φίλτρο υψηλής διέλευσης ), φίλτρο πυκνωτή, κ.λπ. Η κύρια λειτουργία του πυκνωτή, καθώς και ενός επαγωγέα σε αυτό το κύκλωμα, είναι, ένας πυκνωτής επιτρέπει το AC και μπλοκάρει το dc, ενώ ένας επαγωγέας επιτρέπει μόνο την τροφοδοσία DC και να μπλοκάρει AC. Αυτό το άρθρο περιγράφει το φίλτρο πυκνωτή χρησιμοποιώντας ανορθωτή μισού κύματος και ανορθωτή πλήρους κύματος.
Τι είναι το φίλτρο πυκνωτή;
Ένα τυπικό φίλτρο πυκνωτή Το διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται παρακάτω. Ο σχεδιασμός αυτού του κυκλώματος μπορεί να γίνει με ένας πυκνωτής (C) καθώς και αντίσταση φορτίου (RL). Η συναρπαστική τάση του ανορθωτή δίνεται στους ακροδέκτες ενός πυκνωτή. Κάθε φορά που αυξάνεται η τάση του ανορθωτή, τότε ο πυκνωτής θα φορτίζεται και τροφοδοτεί το ρεύμα στο φορτίο.
Φίλτρο πυκνωτή
Στο τελευταίο μέρος της τριμηνιαίας φάσης, ο πυκνωτής θα φορτιστεί στην υψηλότερη τιμή τάσης ανορθωτή που δηλώνεται με Vm και στη συνέχεια η τάση του ανορθωτή αρχίζει να μειώνεται. Καθώς αυτό συμβαίνει, ο πυκνωτής ξεκινά να αποφορτίζει μέσω της τάσης που διασχίζει και φορτώνεται. Η τάση στο φορτίο θα μειωθεί λίγο μόνο επειδή η επόμενη μέγιστη τάση εμφανίζεται αμέσως για τη φόρτιση του πυκνωτή. Αυτή η διαδικασία θα επαναληφθεί πολλές φορές και η κυματομορφή εξόδου θα φανεί ότι λείπει πολύ ελαφρά κυματισμός στην έξοδο. Επιπλέον, η τάση εξόδου είναι ανώτερη επειδή παραμένει σημαντικά κοντά στην υψηλότερη τιμή της τάσης εξόδου του ο ανορθωτής .
Είσοδος φίλτρου πυκνωτή
Ένας πυκνωτής δίνει μια άπειρη αντίδραση στο DC. Για DC, f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = άπειρο
Επομένως, ένας πυκνωτής δεν επιτρέπει τη ροή DC μέσω αυτού.
Έξοδος φίλτρου πυκνωτή
Το κύκλωμα φίλτρου πυκνωτή είναι πολύ διάσημο λόγω των χαρακτηριστικών του όπως χαμηλό κόστος, μικρότερο βάρος, μικρό μέγεθος και καλά χαρακτηριστικά. Το κύκλωμα φίλτρου πυκνωτή ισχύει για μικρά ρεύματα φορτίου.
Ανορθωτής μισού κύματος με φίλτρο πυκνωτή
ο κύρια λειτουργία του ανορθωτή μισού κύματος είναι να αλλάξετε το AC ( Εναλλασσόμενο ρεύμα ) σε DC (συνεχές ρεύμα). Ωστόσο, η αποκτηθείσα έξοδος DC δεν είναι καθαρή και είναι συναρπαστική DC. Αυτό το DC δεν είναι σταθερό και ποικίλλει ανάλογα με το χρόνο. Κάθε φορά που αυτό το μεταβαλλόμενο DC δίνεται σε οποιονδήποτε τύπο ηλεκτρονικής συσκευής, τότε ενδέχεται να μην λειτουργεί σωστά και αυτό μπορεί να καταστραφεί. Λόγω αυτού του λόγου, δεν θα ισχύει στις περισσότερες εφαρμογές.
Ανορθωτής Halfwave με φίλτρο πυκνωτή
Έτσι, χρειαζόμαστε ένα DC που δεν αλλάζει με το χρόνο. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα και να επιτευχθεί ομαλή DC, θα υπάρχουν λύσεις, δηλαδή φίλτρο. Το ενεργητικό DC περιλαμβάνει κυρίως δύο συστατικά AC & DC. Έτσι εδώ το φίλτρο χρησιμοποιείται για την αφαίρεση ή τη μείωση των εξαρτημάτων AC στην έξοδο. Το φίλτρο μπορεί να κατασκευαστεί με εξαρτήματα όπως αντιστάσεις, πυκνωτές και επαγωγείς . Το διάγραμμα κυκλώματος του ανορθωτή μισού κύματος που χρησιμοποιεί φίλτρο πυκνωτή φαίνεται παραπάνω. Αυτό το κύκλωμα είναι κατασκευασμένο με αντίσταση και πυκνωτή. Εδώ, η σύνδεση του πυκνωτή «C» βρίσκεται σε διακλάδωση με την αντίσταση φόρτωσης «RL».
Κάθε φορά που εφαρμόζεται τάση AC στο κύκλωμα καθ 'όλη τη διάρκεια του θετικού μισού κύκλου, τότε η δίοδος επιτρέπει τη ροή του ρεύματος μέσω αυτού. Γνωρίζουμε ότι ο πυκνωτής δίνει λωρίδα υψηλής αντίστασης σε εξαρτήματα DC καθώς και λωρίδα χαμηλής αντίστασης σε εξαρτήματα AC. Η ροή του ρεύματος επιλέγει πάντα να τροφοδοτεί μέσω μιας λωρίδας χαμηλής αντίστασης. Έτσι, όταν η ροή του ρεύματος παίρνει το φίλτρο, τα εξαρτήματα εναλλασσόμενου ρεύματος παρουσιάζουν χαμηλή αντίσταση και τα εξαρτήματα συνεχούς ρεύματος αντιμετωπίζουν υψηλή αντίσταση από τον πυκνωτή. Τα εξαρτήματα DC ρέουν μέσω της αντίστασης φορτίου (διαδρομή χαμηλής αντίστασης).
Καθ 'όλη τη διάρκεια της αγωγής, ο πυκνωτής φορτίζεται στην υψηλότερη τιμή της παροχής τάσης. Δεδομένου ότι η τάση μεταξύ των δύο πλακών του πυκνωτή είναι ισοδύναμη με την παροχή τάσης, τότε λέγεται ότι είναι πλήρως φορτισμένη. Όταν φορτιστεί τότε κρατά την τροφοδοσία έως ότου η παροχή i / p AC προς τον ανορθωτή επιτύχει τον αρνητικό μισό κύκλο.
Μόλις ο ανορθωτής φτάσει στον αρνητικό μισό κύκλο, η δίοδος αποκτά αντίστροφη μεροληψία και σταματά να αφήνει τη ροή του ρεύματος μέσα από αυτό. Σε όλο αυτό το σημείο, η τάση τροφοδοσίας είναι χαμηλή από την τάση ενός πυκνωτή. Έτσι ο πυκνωτής απελευθερώνει όλο το αποθηκευμένο ρεύμα μέσω του RL. Αυτό σταματά την τάση φορτίου o / p από την πτώση στο μηδέν.
Η φόρτιση και εκφόρτιση του πυκνωτή εξαρτάται κυρίως από το πότε η παροχή τάσης εισόδου είναι μικρότερη ή μεγαλύτερη από την τάση του πυκνωτή. Μόλις ο ανορθωτής φτάσει στον θετικό μισό κύκλο, τότε η δίοδος αποκτά μεροληπτική προς τα εμπρός και επιτρέπει τη ροή ρεύματος για να κάνει τον πυκνωτή να φορτίσει ξανά. Το φίλτρο πυκνωτή μέσω μιας τεράστιας εκφόρτισης θα παράγει μια εξαιρετικά ομαλή τάση DC. Επομένως, αυτό το φίλτρο μπορεί να επιτευχθεί ομαλή τάση DC.
Ανορθωτής πλήρους κύματος με φίλτρο πυκνωτή
ο κύρια λειτουργία του ανορθωτή πλήρους κύματος είναι να μετατρέψετε ένα AC σε DC. Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτός ο ανορθωτής διορθώνει και τους δύο μισούς κύκλους του σήματος AC i / p, αλλά το σήμα DC που αποκτήθηκε στο o / p εξακολουθεί να έχει κάποια κύματα. Για τη μείωση αυτών των κυμάτων στο o / p χρησιμοποιείται αυτό το φίλτρο.
Στο κύκλωμα ανορθωτή πλήρους κύματος χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο πυκνωτή, ο πυκνωτής C βρίσκεται απέναντι από την αντίσταση φορτίου RL. Η λειτουργία αυτού του ανορθωτή είναι σχεδόν η ίδια με έναν ανορθωτή μισού κύματος. Η μόνη ανισότητα είναι ο ανορθωτής μισού κύματος που έχει μόνο μισούς κύκλους (θετικός ή αρνητικός) ενώ στον ανορθωτή πλήρους κύματος έχει δύο κύκλους (θετικός και αρνητικός).
Ανορθωτής πλήρους κύματος με φίλτρο πυκνωτή
Μόλις η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος i / p εφαρμοστεί καθ 'όλη τη διάρκεια του θετικού μισού κύκλου, τότε η δίοδος D1 προωθείται προς τα εμπρός και επιτρέπει τη ροή του ρεύματος ενώ η δίοδος D2 παίρνει αντίστροφη προκατάληψη και εμποδίζει τη ροή του ρεύματος.
Σε όλο τον παραπάνω μισό κύκλο, το ρεύμα στη δίοδο D1 παίρνει το φίλτρο και ενεργοποιεί τον πυκνωτή. Όμως, η φόρτιση του πυκνωτή θα συμβεί ακριβώς όταν η τάση που εφαρμόζεται είναι ανώτερη από την τάση του πυκνωτή. Πρώτον, ο πυκνωτής δεν θα φορτίσει, καθώς δεν θα παραμείνει τάση ανάμεσα στις πλάκες του πυκνωτή. Έτσι, όταν η τάση είναι ενεργοποιημένη, τότε ο πυκνωτής θα φορτιστεί αμέσως.
Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου μετάδοσης, ο πυκνωτής φορτίζεται στην υψηλότερη τιμή της τροφοδοσίας τάσης i / p. Ο πυκνωτής περιλαμβάνει την υψηλότερη φόρτιση στην κυματομορφή του τριμήνου στον θετικό μισό κύκλο. Στο τέλος αυτό, η παροχή τάσης είναι ισοδύναμη με την τάση του πυκνωτή. Μόλις η τάση AC αρχίσει να πέφτει και μετατρέπεται σε μικρότερη από την τάση του πυκνωτή, μετά από αυτό ο πυκνωτής αρχίζει να αποφορτίζεται σταδιακά.
Καθώς η τροφοδοσία τάσης i / p AC παίρνει τον αρνητικό μισό κύκλο, τότε η δίοδος D1 γίνεται αντίστροφη μεροληψία, αλλά η δίοδος D2 είναι μεροληπτική προς τα εμπρός. Καθ 'όλη τη διάρκεια του αρνητικού μισού κύκλου, η ροή ρεύματος στη δεύτερη δίοδο παίρνει το φίλτρο για να φορτίσει τον πυκνωτή. Όμως, η φόρτιση του πυκνωτή συμβαίνει απλά ενώ η εφαρμοζόμενη τάση AC είναι ανώτερη από την τάση του πυκνωτή.
Ο πυκνωτής στο κύκλωμα δεν φορτίζεται πλήρως, οπότε η φόρτιση δεν πραγματοποιείται αμέσως. Μόλις η παροχή τάσης γίνει ανώτερη από την τάση του πυκνωτή, ο πυκνωτής φορτίζεται. Και στους δύο μισούς κύκλους, η ροή του ρεύματος θα είναι στην ίδια κατεύθυνση κατά μήκος της αντίστασης φορτίου RL. Έτσι αποκτάμε είτε ολόκληρο θετικό μισό κύκλο, διαφορετικά αρνητικό μισό κύκλο. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορούμε να πάρουμε τον συνολικό θετικό μισό κύκλο.
Ανορθωτής μισού κύματος και πλήρους κύματος με έξοδο φίλτρου πυκνωτή
Επομένως, αυτό είναι όλο τι είναι ένα φίλτρο και φίλτρο πυκνωτή, ανορθωτής μισού κύματος με φίλτρο πυκνωτή και ανορθωτής πλήρους κύματος με φίλτρο πυκνωτή και τις εισόδους του καθώς και τις κυματομορφές εξόδου. Επιπλέον, οποιεσδήποτε απορίες σχετικά με αυτήν την ιδέα ή οποιεσδήποτε τεχνικές πληροφορίες, παρακαλώ δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιες είναι οι εφαρμογές του φίλτρου πυκνωτή;
