suodatin on yhden tyyppinen elektroninen laite käytetään pääasiassa signaalinkäsittelyyn. Tämän suodattimen päätehtävä on sallia vaihtovirtakomponentit ja estää kuorman tasakomponentit. Suodatinpiirin lähtö on vakaa tasajännite. Suodatinpiirin rakentaminen voidaan tehdä elektronisilla peruskomponenteilla, kuten vastuksilla, induktoreilla ja kondensaattoreilla. On olemassa erilaisia suodattimien tyypit nimittäin LPF ( alipäästösuodatin ), BPF (kaistanpäästösuodatin), HPF ( ylipäästösuodatin ), kondensaattorisuodatin jne. Kondensaattorin, samoin kuin tämän piirin induktorin, päätehtävä on, että kondensaattori sallii vaihtovirran ja estää tasavirran, kun taas induktori sallii vain tasavirtakomponenttien syöttämisen ja estää vaihtovirran. Tässä artikkelissa käsitellään kondensaattorisuodatinta, jossa käytetään puoliaallon tasasuuntaajaa ja täysiaaltosuuntaajaa.
Mikä on kondensaattorisuodatin?
Tyypillinen kondensaattorin suodatin kytkentäkaavio on esitetty alla. Tämän piirin suunnittelu voidaan tehdä kondensaattori (C) samoin kuin kuormitusvastus (RL). Tasasuuntaajan jännittävä jännite annetaan kondensaattorin napojen yli. Aina kun tasasuuntaajan jännite kasvaa, kondensaattori latautuu ja syöttää virtaa kuormitukseen.
Kondensaattorin suodatin
Neljännesvaiheen viimeisessä osassa kondensaattori ladataan suurimpaan tasasuuntaajan jännitearvoon, joka on merkitty Vm: llä, ja sitten tasasuuntaajan jännite alkaa laskea. Kun näin tapahtuu, kondensaattori alkaa purkautua sen läpi olevan jännitteen ja kuormituksen kautta. Kuorman poikki oleva jännite pienenee vain vähän, koska seuraava huippujännite tapahtuu hetkessä kondensaattorin lataamiseksi. Tämä toimenpide toistuu monta kertaa, ja lähdön aaltomuodon havaitaan, että lähtöstä puuttuu hyvin pieni aaltoilu. Lisäksi lähtöjännite on ylivoimainen, koska se pysyy merkittävästi lähellä lähtöjännitteen suurinta arvoa tasasuuntaajan .
Kondensaattorin suodattimen tulo
Kondensaattori antaa äärettömän reaktanssin DC: lle. DC: lle f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = ääretön
Siksi kondensaattori ei salli DC: n virrata sen läpi.
Kondensaattorisuodattimen lähtö
Kondensaattorisuodatinpiiri on erittäin kuuluisa ominaisuuksiensa vuoksi, kuten alhaiset kustannukset, vähemmän painoa, pieni koko ja hyvät ominaisuudet. Kondensaattorin suodatinpiiri soveltuu pienille kuormitusvirroille.
Puoliaallon tasasuuntaaja kondensaattorisuodattimella
puoliaaltotasasuuntaajan päätehtävä on vaihtaa vaihtovirta ( Vaihtovirta ) tasavirtaan (tasavirta). Hankittu lähtö DC ei kuitenkaan ole puhdas ja se on jännittävä DC. Tämä tasavirta ei ole vakio ja vaihtelee ajan mukaan. Aina kun tämä vaihtuva tasavirta annetaan minkään tyyppiselle elektroniselle laitteelle, se ei välttämättä toimi oikein ja se voi vahingoittua. Tästä syystä sitä ei voida käyttää useimmissa sovelluksissa.
Puoliaallon tasasuuntaaja kondensaattorisuodattimella
Siksi tarvitsemme DC: n, joka ei muutu ajan myötä. Tämän ongelman voittamiseksi ja tasaisen DC: n saamiseksi on olemassa ratkaisuja, nimittäin suodatin. Energinen DC sisältää pääasiassa molemmat AC- ja DC-komponentit. Joten tässä suodatinta käytetään poistamaan tai vähentämään AC-komponentteja lähdössä. Suodatin voidaan rakentaa komponentit, kuten vastukset, kondensaattorit ja induktorit . Kondensaattorisuodatinta käyttävän puoliaallon tasasuuntaajan kytkentäkaavio on esitetty yllä. Tämä piiri on rakennettu vastuksella ja kondensaattorilla. Tällöin kondensaattorin 'C' yhteys on shuntissa 'RL' -kuormavastuksen kanssa.
Aina kun vaihtojännitettä syötetään piiriin koko positiivisen puolijakson ajan, diodi päästää virran virtauksen läpi. Tiedämme, että kondensaattori antaa korkearesistiivisen kaistan tasavirtakomponenteille ja matalaresistiivisen kaistan vaihtovirtaosille. Virran virtaus päättää syöttää aina matalavastaisen kaistan kautta. Joten kun virran virtaus saa suodattimen, vaihtovirtakomponentit kokevat pienen vastuksen ja DC-komponentit kokevat suuren vastuksen kondensaattorilta. Tasavirtaosat virtaavat kuormitusvastuksen läpi (matala vastusreitti).
Kondensaattori latautuu koko johtamisajan ajan jännitesyötön suurimpaan arvoon. Koska kondensaattorin kahden levyn välinen jännite vastaa jännitesyöttöä, sen sanotaan olevan täysin ladattu. Kun se latautuu, se pitää syöttöä, kunnes tasasuuntaajan suuntainen i / p AC: n syöttö saavuttaa negatiivisen puolisyklin.
Kun tasasuuntaaja saavuttaa negatiivisen puolisyklin, diodi hankkii käänteisen puolueellisen ja lopettaa virtauksen virtaamisen sen läpi. Koko tämän ajan syöttöjännite on pieni kuin kondensaattorin jännite. Siten kondensaattori vapauttaa kaiken tallennetun virran RL: n kautta. Tämä estää o / p-kuormitusjännitteen laskemasta nollaan.
Kondensaattorin lataaminen ja purkaminen riippuu pääasiassa siitä, milloin tulojännitesyöttö on pienempi tai suurempi kuin kondensaattorin jännite. Kun tasasuuntaaja saavuttaa positiivisen puolisyklin, diodi saa eteenpäin esijännitetyn ja antaa virran virtauksen saada kondensaattori latautumaan uudelleen. Kondensaattorisuodatin valtavan purkauksen läpi tuottaa erittäin tasaisen tasajännitteen. Siksi tällä suodattimella voidaan saavuttaa tasainen tasajännite.
Full Wave Tasasuuntaaja kondensaattorisuodattimella
täysiaaltotasasuuntaajan päätoiminto on muuntaa vaihtovirta tasavirraksi. Kuten nimestä käy ilmi, tämä tasasuuntaaja tasoittaa i / p-vaihtosignaalin molemmat puolisyklit, mutta o / p: ssä hankitulla DC-signaalilla on silti joitain aaltoja. Näiden aaltojen pienentämiseksi o / p: ssä tätä suodatinta käytetään.
Kondensaattorisuodatinta käyttävässä täysiaallon tasasuuntaajapiirissä kondensaattori C sijaitsee RL-kuormitusvastuksen poikki. Tämän tasasuuntaajan toiminta on melkein sama kuin puoliaallon tasasuuntaajan. Ainoa eroavaisuus on puoliaallon tasasuuntaajalla, jossa on vain puolet sykleistä (positiivinen tai negatiivinen), kun taas täydellä aallolla tasasuuntaajalla on kaksi sykliä (positiivinen ja negatiivinen).
Koko aallon tasasuuntaaja kondensaattorisuodattimella
Kun i / p-vaihtojännitettä on käytetty koko positiivisen puolijakson ajan, D1-diodi siirtyy eteenpäin esijännitettynä ja sallii virran, kun taas D2-diodi kääntyy esijännitetysti ja estää virran virtauksen.
Koko yllä olevan puolijakson ajan D1-diodin virta saa suodattimen ja virtaa kondensaattoriin. Kondensaattorin lataus tapahtuu kuitenkin juuri silloin, kun käytetty jännite on suurempi kuin kondensaattorin jännite. Ensinnäkin kondensaattori ei lataudu, koska kondensaattorilevyjen välillä ei ole jännitettä. Joten kun jännite kytketään päälle, kondensaattori latautuu välittömästi.
Koko lähetysajan ajan kondensaattori latautuu i / p-jännitesyötön suurimpaan arvoon. Kondensaattori sisältää suurimman varauksen neljänneksen aaltomuodossa positiivisella puolijaksolla. Tässä päässä jännitesyöttö vastaa kondensaattorin jännitettä. Kun vaihtojännite alkaa laskea ja muuttuu pienemmäksi kuin kondensaattorin jännite, sen jälkeen kondensaattori alkaa purkautua vähitellen.
Kun i / p-vaihtojännitesyöttö saa negatiivisen puolisyklin, D1-diodi kääntyy esijännitetyksi, mutta D2-diodi on esijännitetty. Koko negatiivisen puolijakson ajan virran virta toisessa diodissa saa suodattimen lataamaan kondensaattoria. Kondensaattorin lataus tapahtuu kuitenkin yksinkertaisesti, kun käytetty vaihtojännite on suurempi kuin kondensaattorin jännite.
Piirin kondensaattoria ei ole ladattu kokonaan, joten lataus ei tapahdu välittömästi. Kun jännitesyöttö muuttuu paremmaksi kuin kondensaattorin jännite, kondensaattori latautuu. Molemmissa puolijaksoissa virran virtaus on samassa suunnassa RL-kuormitusvastuksen poikki. Siten saamme joko koko positiivisen puolisyklin, muuten negatiivisen puolisyklin. Tässä tapauksessa voimme saada koko positiivisen puolisyklin.
Puoliaalto- ja täystaaltosuuntaaja kondensaattorisuodatinlähtöillä
Näin ollen kyse on kaikesta mikä on suodatin ja kondensaattorisuodatin, puoliaallon tasasuuntaaja kondensaattorisuodattimella ja täysiaallon tasasuuntaaja kondensaattorisuodattimella ja sen tulo sekä lähtöaaltomuodot. Lisäksi kaikki tähän konseptiin liittyvät kysymykset tai tekniset tiedot, anna palautteesi kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat kondensaattorisuodattimen sovellukset?
