The filter je jedným typom elektronického zariadenia používa sa hlavne na vykonávanie spracovania signálu. Hlavnou funkciou tohto filtra je povoliť striedavé komponenty a blokovať jednosmerné komponenty záťaže. Výstupom filtračného obvodu bude stabilné jednosmerné napätie. Konštrukciu filtračného obvodu je možné vykonať pomocou základných elektronických súčiastok, ako sú rezistory, tlmivky a kondenzátory. Existujú rôzne typy filtrov k dispozícii menovite LPF ( dolnopriepustný filter ), BPF (pásmový filter), HPF ( vysokopriepustný filter ), kondenzátorový filter atď. Hlavnou funkciou kondenzátora, ako aj induktora v tomto obvode je, že kondenzátor umožňuje striedavé napätie a blokuje jednosmerný prúd, zatiaľ čo tlmivka umožňuje napájanie iba jednosmerných komponentov a blokuje striedavý prúd. Tento článok pojednáva o kondenzátorovom filtri pomocou polovodičového usmerňovača a usmerňovača s plnou vlnou.
Čo je to kondenzátorový filter?
Typický kondenzátorový filter schéma zapojenia je uvedená nižšie. Navrhovanie tohto obvodu je možné vykonať pomocou kondenzátor (C) rovnako ako záťažový rezistor (RL). Budiace napätie usmerňovača je vedené cez svorky kondenzátora. Kedykoľvek sa zvýši napätie usmerňovača, kondenzátor sa nabije a dodáva prúd do záťaže.
Kondenzátorový filter
V poslednej časti štvrťročnej fázy sa kondenzátor nabije na najvyššiu hodnotu napätia usmerňovača, ktorá je označená ako Vm, a potom sa napätie usmerňovača začne znižovať. Keď sa to stane, kondenzátor sa začne vybíjať cez napätie na ňom a zaťaží sa. Napätie naprieč záťažou sa zníži len málo, pretože ďalšie špičkové napätie sa vyskytne okamžite a nabije kondenzátor. Tento postup sa bude mnohokrát opakovať a na výstupnom priebehu bude vidieť, že na výstupe chýba veľmi malé zvlnenie. Ďalej je výstupné napätie lepšie, pretože zostáva výrazne blízko k najvyššej hodnote výstupného napätia usmerňovač .
Vstup kondenzátorového filtra
Kondenzátor dáva nekonečnú reaktanciu na DC. Pre DC, f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = nekonečno
Preto kondenzátor neumožňuje, aby ním pretekal jednosmerný prúd.
Výstup filtra kondenzátora
Obvod filtračného kondenzátora je veľmi známy vďaka svojim vlastnostiam, ako sú nízka cena, menšia hmotnosť, malá veľkosť a dobré vlastnosti. Obvod filtra kondenzátora je vhodný pre malé zaťažovacie prúdy.
Usmerňovač s polovičnou vlnou s kondenzátorovým filtrom
The hlavná funkcia polovodičového usmerňovača je zmena AC ( Striedavý prúd ) do jednosmerného prúdu (jednosmerný prúd). Získaný výstupný prúd DC však nie je čistý a je to vzrušujúci prúd DC. Tento DC nie je konštantný a líši sa časom. Kedykoľvek sa dá táto zmena jednosmerného prúdu na akýkoľvek typ elektronického zariadenia, nemusí fungovať správne a môže sa poškodiť. Z tohto dôvodu nebude možné ho použiť vo väčšine aplikácií.
Polovodný usmerňovač s kondenzátorovým filtrom
Preto požadujeme DC, ktoré sa časom nemení. Na prekonanie tohto problému a získanie hladkého DC budú existovať riešenia, a to filter. Energetický jednosmerný prúd obsahuje hlavne striedavé aj jednosmerné komponenty. Takže tu sa filter používa na odstránenie alebo zníženie AC komponentov na výstupe. Filter je možné zabudovať súčiastky ako rezistory, kondenzátory a tlmivky . Schéma zapojenia polovodičového usmerňovača pomocou kondenzátorového filtra je uvedená vyššie. Tento obvod je zostavený z rezistora a kondenzátora. Tu je zapojenie kondenzátora „C“ v bočnom smere so záťažovým rezistorom „RL“.
Kedykoľvek je na obvod privádzané striedavé napätie v celej kladnej polovici cyklu, dióda ním nechá prúdiť prúd. Vieme, že kondenzátor poskytuje vysoko rezistívny pruh pre jednosmerné komponenty, ako aj nízkoodporový pruh pre komponenty AC. Tok prúdu sa vždy rozhodne napájať cez cestu s nízkym odporom. Takže keď tok prúdu dostane filter, striedavé komponenty majú nízky odpor a jednosmerné komponenty vysoký odpor kondenzátora. Súčasti jednosmerného prúdu pretekajú záťažovým rezistorom (cesta s nízkym odporom).
Po celú dobu vedenia sa kondenzátor nabíja na najvyššiu hodnotu napájacieho napätia. Pretože napätie medzi dvoma doskami kondenzátora je ekvivalentné napájaciemu napätiu, potom sa hovorí, že je úplne nabité. Keď sa nabije, udržiava napájanie, kým napájanie i / p AC smerom k usmerňovaču nedosiahne záporný polovičný cyklus.
Akonáhle usmerňovač dosiahne záporný polovičný cyklus, dióda získava spätné predpätie a zastaví sa a nechá ním prúdiť prúd. Po celú dobu je napájacie napätie nízke ako napätie kondenzátora. Kondenzátor teda uvoľní všetok uložený prúd cez RL. Týmto sa zastaví, aby napätie záťaže o / p nekleslo na nulu.
Nabíjanie a vybíjanie kondenzátora závisí hlavne od toho, kedy je napájanie vstupného napätia menšie alebo väčšie ako napätie kondenzátora. Akonáhle usmerňovač dosiahne kladný polovičný cyklus, potom dióda nadobudne predpätie vpred a umožňuje toku prúdu, aby sa kondenzátor znovu nabil. Kondenzátorový filter cez obrovský výboj bude generovať extrémne jemné jednosmerné napätie. Preto je možné pomocou tohto filtra dosiahnuť hladké jednosmerné napätie.
Usmerňovač s plnou vlnou s kondenzátorovým filtrom
The hlavná funkcia usmerňovača plných vĺn je previesť AC na DC. Ako už z názvu vyplýva, tento usmerňovač usmerňuje obidva polovičné cykly i / p striedavého signálu, ale jednosmerný signál získaný v o / p má stále nejaké vlny. Na zníženie týchto vĺn o / p sa používa tento filter.
V obvode usmerňovača s plnou vlnou pomocou kondenzátorového filtra je kondenzátor C umiestnený cez záťažový rezistor RL. Fungovanie tohto usmerňovača je takmer rovnaké ako u polovodičového usmerňovača. Jedinou odlišnosťou je polovičný vlnový usmerňovač, ktorý má iba polovicu cyklov (pozitívny alebo negatívny), zatiaľ čo v prípade plného vlnenia má usmerňovač dva cykly (pozitívny a negatívny).
Usmerňovač s plnou vlnou a kondenzátorovým filtrom
Akonáhle je i / p striedavé napätie privedené na celú kladnú polovicu cyklu, potom sa dióda D1 dostane predklonená dopredu a umožní tok prúdu, zatiaľ čo dióda D2 dostane predpätie spätne a zablokuje tok prúdu.
V priebehu vyššie uvedeného polovičného cyklu prúd v dióde D1 dostane filter a napája kondenzátor. K nabíjaniu kondenzátora ale dôjde, len keď je aplikované napätie vyššie ako napätie kondenzátora. Po prvé, kondenzátor sa nebude nabíjať, pretože medzi doskami kondenzátora nezostane žiadne napätie. Takže keď je napätie zapnuté, kondenzátor sa okamžite nabije.
Po celú túto dobu prenosu sa kondenzátor nabije na najvyššiu hodnotu napájacieho napätia i / p. Kondenzátor obsahuje najvyšší náboj pri štvrtej vlnovej vlne v kladnom pol cykle. Na tomto konci je napájacie napätie ekvivalentné napätiu kondenzátora. Akonáhle začne striedavé napätie klesať a zmení sa na menšie ako napätie kondenzátora, potom sa kondenzátor začne postupne vybíjať.
Pretože i / p napájanie striedavým napätím dostane záporný polovičný cyklus, dióda D1 dostane predpätie spätne, ale dióda D2 je predpätá dopredu. Počas celej zápornej polovice cyklu vedie prúd prúdu v druhej dióde filter k nabitiu kondenzátora. K nabíjaniu kondenzátora ale dochádza jednoducho, zatiaľ čo použité striedavé napätie je lepšie ako napätie kondenzátora.
Kondenzátor v obvode nie je úplne nabitý, takže k jeho nabitiu nedôjde okamžite. Akonáhle dôjde k zvýšeniu napájacieho napätia nad napätie kondenzátora, kondenzátor sa nabije. V obidvoch polovičných cykloch bude tok prúdu v rovnakom smere cez záťažový rezistor RL. Takto získame buď celý pozitívny pol cyklus, inak negatívny pol cyklus. V tomto prípade môžeme získať celkový pozitívny pol cyklus.
Usmerňovač s polovičnou a plnou vlnou s výstupmi kondenzátorového filtra
Toto je teda všetko o čo je filter a kondenzátorový filter, polovodičový usmerňovač s kondenzátorovým filtrom a usmerňovač s plnou vlnou s kondenzátorovým filtrom a jeho vstupné a výstupné krivky. Ďalej, akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu alebo akýchkoľvek technických informácií, nám poskytnite svoje pripomienky prostredníctvom komentárov v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aké sú použitia kondenzátorového filtra?
