filtras yra vienos rūšies elektroninis prietaisas daugiausia naudojamas signalo apdorojimui atlikti. Pagrindinė šio filtro funkcija yra leisti kintamosios srovės komponentus ir blokuoti nuolatinės įtampos komponentus. Filtro grandinės išvestis bus stabili nuolatinės įtampos. Filtro grandinės konstrukcija gali būti atliekama naudojant pagrindinius elektroninius komponentus, tokius kaip rezistoriai, induktoriai ir kondensatoriai. Yra įvairių filtrų tipai LPF ( žemo dažnio filtras ), BPF (juostos filtras), HPF ( aukšto dažnio filtras ), kondensatoriaus filtras ir kt. Pagrindinė kondensatoriaus, taip pat šios grandinės induktoriaus, funkcija yra tai, kad kondensatorius leidžia kintamajai srovei ir blokuoja nuolatinę srovę, o induktorius leidžia tiekti ir blokuoja kintamosios srovės tik nuolatinės srovės komponentus. Šiame straipsnyje aptariamas kondensatoriaus filtras, naudojant pusės bangos lygintuvą ir visos bangos lygintuvą.
Kas yra kondensatoriaus filtras?
Tipiškas kondensatoriaus filtras grandinės schema parodyta žemiau. Suprojektuoti šią grandinę galima kondensatorius (C) taip pat apkrovos rezistorius (RL). Lygintuvo jaudinanti įtampa suteikiama kondensatoriaus gnybtuose. Kai padidėja lygintuvo įtampa, kondensatorius bus įkrautas ir tiekia srovę į apkrovą.
Kondensatoriaus filtras
Paskutinėje ketvirčio fazės dalyje kondensatorius bus įkrautas iki didžiausios lygintuvo įtampos vertės, žymimos Vm, tada lygintuvo įtampa pradės mažėti. Kai taip atsitinka, kondensatorius pradeda išsikrauti per įtampą, esančią jame ir apkrovą. Įtampa visoje apkrovoje mažai sumažės tik todėl, kad kita maksimali įtampa įvyksta akimirksniu įkraunant kondensatorių. Ši procedūra kartosis daug kartų ir bus matyti išėjimo bangos forma, kad išėjime trūksta labai nedidelio bangavimo. Be to, išėjimo įtampa yra aukštesnė, nes ji išlieka gerokai artima didžiausiai išėjimo įtampos vertei lygintuvas .
Kondensatoriaus filtro įvestis
Kondensatorius suteikia begalinį nuolatinės srovės reaktyvumą. Nuolatinės srovės atveju f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = begalinis
Todėl kondensatorius neleidžia DC tekėti per jį.
Kondensatoriaus filtro išvestis
Kondensatoriaus filtro grandinė yra labai garsi dėl savo savybių, tokių kaip maža kaina, mažesnis svoris, mažas dydis ir geros savybės. Kondensatoriaus filtro grandinė taikoma mažoms apkrovos srovėms.
Pusabangis lygintuvas su kondensatoriaus filtru
pagrindinė pusabangio lygintuvo funkcija yra pakeisti AC ( Kintamoji srovė ) į nuolatinę srovę. Tačiau įgyta išėjimo nuolatinė srovė nėra gryna ir tai yra jaudinanti nuolatinė srovė. Ši nuolatinė įtampa nėra pastovi ir kinta priklausomai nuo laiko. Kai šis keičiamas nuolatinės srovės dažnis suteikiamas bet kokio tipo elektroniniams prietaisams, jis gali neveikti tinkamai ir gali būti sugadintas. Dėl šios priežasties jis nebus taikomas daugumoje programų.
Pusabangis lygintuvas su kondensatoriaus filtru
Taigi mums reikia nuolatinės srovės, kuri su laiku nesikeičia. Norėdami įveikti šią problemą ir gauti tolygią nuolatinę srovę, bus sprendimų, būtent filtras. Energetinė nuolatinė srovė daugiausia apima abu kintamosios ir nuolatinės srovės komponentus. Taigi čia filtras naudojamas kintamosios srovės komponentams išėjime pašalinti arba sumažinti. Filtrą galima pastatyti komponentai, tokie kaip rezistoriai, kondensatoriai ir induktoriai . Pusabangio lygintuvo, naudojant kondensatoriaus filtrą, schema parodyta aukščiau. Ši grandinė yra pastatyta su rezistoriumi ir kondensatoriumi. Čia kondensatoriaus „C“ jungtis yra šuntinė su „RL“ apkrovos rezistoriumi.
Kai grandinei per teigiamą pusės ciklą įjungiama kintamosios srovės įtampa, diodas praleidžia srovę. Mes žinome, kad kondensatorius suteikia didelės varžos juostą nuolatinės srovės komponentams, taip pat mažos varžos juostą kintamosios srovės komponentams. Srovės srautas visada pasirenka tiekimą per mažo pasipriešinimo juostą. Taigi, kai srovės srautas gauna filtrą, kintamosios srovės komponentams būdingas mažas atsparumas, o nuolatinės srovės komponentams - didelis kondensatoriaus atsparumas. Nuolatinės srovės komponentai teka per apkrovos rezistorių (mažo pasipriešinimo kelias).
Per visą laidumo laiką kondensatorius įkraunamas iki didžiausios įtampos tiekimo vertės. Kadangi įtampa tarp dviejų kondensatoriaus plokščių yra lygi įtampos tiekimui, sakoma, kad ji yra visiškai įkrauta. Kai jis įkraunamas, jis palaiko tiekimą, kol i / p AC tiekimas link lygintuvo pasiekia neigiamą pusės ciklą.
Kai lygintuvas pasiekia neigiamą pusinį ciklą, diodas įgyja atvirkštinį šališkumą ir nustoja leisti srovę per jį. Tuo metu maitinimo įtampa yra maža, nei kondensatoriaus įtampa. Taigi kondensatorius per RL išleidžia visą sukauptą srovę. Tai sustabdo o / p apkrovos įtampos kritimą iki nulio.
Kondensatoriaus įkrovimas ir iškrovimas daugiausia priklauso nuo to, kada įėjimo įtampa yra mažesnė ar didesnė už kondensatoriaus įtampą. Kai lygintuvas pasiekia teigiamą pusinį ciklą, diodas įgyja priekį ir leidžia srovės srautui vėl įkrauti kondensatorių. Kondensatoriaus filtras per didžiulį iškrovimą sukurs ypač tolygią nuolatinę įtampą. Todėl naudojant šį filtrą galima pasiekti tolygią nuolatinę įtampą.
„Full Wave“ lygintuvas su kondensatoriaus filtru
pagrindinė visos bangos lygintuvo funkcija yra konvertuoti kintamą srovę į nuolatinę. Kaip rodo pavadinimas, šis lygintuvas ištaiso abu i / p kintamosios srovės signalo pusės ciklus, tačiau nuolatinės srovės signalas, gautas ties o / p, vis tiek turi tam tikras bangas. Norint sumažinti šias bangas o / p, naudojamas šis filtras.
Pilnos bangos lygintuvo grandinėje, naudojant kondensatoriaus filtrą, kondensatorius C yra per RL apkrovos rezistorių. Šio lygintuvo veikimas yra beveik toks pat kaip pusbangos lygintuvo. Vienintelis skirtumas yra tai, kad pusbangos lygintuvas turi tik pusę ciklų (teigiamas arba neigiamas), o visos bangos lygintuvas turi du ciklus (teigiamą ir neigiamą).
Visas bangos lygintuvas su kondensatoriaus filtru
Kai i / p kintamosios srovės įtampa yra naudojama per visą teigiamą pusės ciklą, tada D1 diodas nukreipiamas į priekį ir leidžia srovės srautą, o D2 diodas tampa atvirkštinis ir blokuoja srovės srautą.
Per visą pirmąjį pusės ciklą D1 diodo srovė gauna filtrą ir įjungia kondensatorių. Tačiau kondensatorius įkraunamas tik tada, kai naudojama įtampa yra didesnė už kondensatoriaus įtampą. Pirma, kondensatorius nebus įkrautas, nes tarp kondensatoriaus plokščių neliks įtampos. Taigi, kai bus įjungta įtampa, kondensatorius bus nedelsiant įkrautas.
Per šį perdavimo laiką kondensatorius įkraunamas į didžiausią i / p įtampos tiekimo vertę. Kondensatorius turi didžiausią įkrovą, esant ketvirčio bangos formai, esant teigiamam pusės ciklui. Šiuo tikslu įtampos maitinimas yra lygiavertis kondensatoriaus įtampai. Kai kintamosios srovės įtampa pradeda kristi ir virsta mažesne nei kondensatoriaus įtampa, po to kondensatorius pradeda palaipsniui išsikrauti.
Kai i / p kintamosios srovės maitinimo šaltinis gauna neigiamą pusinį ciklą, tada D1 diodas yra atvirkštinis, bet D2 diodas yra nukreiptas į priekį. Per visą neigiamą pusės ciklą srovės srautas antrame diode priverčia filtrą įkrauti kondensatorių. Tačiau kondensatorius įkraunamas tiesiog tuo metu, kai naudojama kintama įtampa yra didesnė už kondensatoriaus įtampą.
Kontūre esantis kondensatorius nėra visiškai įkrautas, todėl tai įkraunama ne iškart. Kai įtampos šaltinis tampa aukštesnis už kondensatoriaus įtampą, kondensatorius įkraunamas. Abiejuose pusiniuose cikluose srovės srautas RL apkrovos rezistoriuje bus panašia kryptimi. Taigi mes įgyjame bet kurį teigiamą pusės ciklą, kitaip neigiamą pusės ciklą. Tokiu atveju galime gauti bendrą teigiamą pusės ciklą.
Pusabangis ir visos bangos lygintuvas su kondensatoriaus filtro išėjimais
Taigi, viskas apie tai kas yra filtras ir kondensatoriaus filtras, pusabangis lygintuvas su kondensatoriaus filtru ir visos bangos lygintuvas su kondensatoriaus filtru ir jo įvestis, taip pat išėjimo bangos formos. Be to, jei turite klausimų dėl šios koncepcijos ar bet kokios techninės informacijos, pateikite savo atsiliepimą komentuodami toliau pateiktame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, kokios yra kondensatoriaus filtro programos?
