The filter je jedna vrsta elektroničkog uređaja uglavnom se koristi za obavljanje obrade signala. Glavna funkcija ovog filtra je omogućiti izmjenične komponente i blokirati istosmjerne komponente tereta. Izlaz kruga filtra bit će stabilan istosmjerni napon. Konstrukcija filtarskog kruga može se izvesti s osnovnim elektroničkim komponentama poput otpornika, prigušnica i kondenzatora. Postoje različiti vrste filtara dostupan naime LPF ( niskopropusni filtar ), BPF (propusni filtar), HPF ( visokopropusni filtar ), kondenzatorski filtar, itd. Glavna funkcija kondenzatora, kao i prigušnica u ovom krugu, je da kondenzator omogućuje izmjenični napon i blokira istosmjerni tok, dok prigušnica dopušta samo napajanje istosmjernih komponenata i blokira naizmjenični. Ovaj članak govori o kondenzatorskom filtru koji koristi poluvalni ispravljač i punovalni ispravljač.
Što je kondenzatorski filtar?
Tipičan kondenzatorski filter shema spojeva prikazana je dolje. Projektiranje ovog kruga može se obaviti pomoću kondenzator (C) kao i otpornik opterećenja (RL). Uzbudni napon ispravljača daje se na stezaljkama kondenzatora. Kad god se napon ispravljača poveća, kondenzator će se napuniti, kao i napajati struju.
Kondenzatorski filtar
U posljednjem dijelu četvrtine faze, kondenzator će se napuniti do najviše vrijednosti napona ispravljača koja je označena s Vm, a zatim napon ispravljača počinje smanjivati. Kako se to događa, kondenzator se počinje isprazniti kroz napon na njemu i opteretiti. Napon na opterećenju malo će se smanjiti samo zato što se trenutačno javlja sljedeći vršni napon za punjenje kondenzatora. Ovaj će se postupak ponoviti mnogo puta, a izlazni valni oblik će se vidjeti da u izlazu nedostaje vrlo malo mreškanje. Nadalje, izlazni napon je superioran, jer ostaje značajno blizu najviše vrijednosti izlaznog napona od ispravljač .
Ulaz filtra kondenzatora
Kondenzator daje beskonačnu reaktansu istosmjernoj struji .Za istosmjernu struju f = 0
Xc = 1 / 2pfc = 1 / 2p x 0 x C = beskonačno
Stoga kondenzator ne dopušta da istosmjerni tok prolazi kroz njega.
Izlaz filtra kondenzatora
Krug kondenzatorskog filtra vrlo je poznat zbog svojih značajki poput niske cijene, manje težine, male veličine i dobrih karakteristika. Krug kondenzatorskog filtra primjenjiv je za male struje opterećenja.
Poluvalni ispravljač s filtrom kondenzatora
The glavna funkcija poluvalnog ispravljača je promijeniti AC ( Naizmjenična struja ) u istosmjernu (istosmjernu struju). Međutim, stečeni izlazni DC nije čist i to je uzbudljiv DC. Ovaj DC nije konstantan i varira s vremenom. Kad god se ovaj promjenjivi istosmjerni signal daje bilo kojem tipu elektroničkog uređaja, on možda neće ispravno funkcionirati i može se oštetiti. Iz tog razloga neće biti primjenjiv u većini aplikacija.
Poluvalni ispravljač s kondenzatorskim filtrom
Stoga nam je potreban DC koji se ne mijenja s vremenom. Da bi se prevladao ovaj problem i dobio glatki istosmjerni tok, postojat će rješenja, naime filter. Energijski istosmjerni tok uglavnom uključuje i izmjenične i istosmjerne komponente. Dakle, ovdje se filtar koristi za uklanjanje ili smanjenje AC komponenata na izlazu. Filtar se može graditi sa komponente poput otpornika, kondenzatora i prigušnica . Shema spoja poluvalnog ispravljača koji koristi kondenzatorski filtar prikazana je gore. Ovaj je krug izgrađen s otpornikom i kondenzatorom. Ovdje je spoj kondenzatora 'C' u naponu s otpornikom opterećenja 'RL'.
Kad god se na krug primijeni izmjenični napon tijekom pozitivnog poluciklusa, tada dioda pušta protok struje kroz njega. Znamo da kondenzator daje visokootpornu traku istosmjernim komponentama, kao i niskootpornu traku AC komponentama. Protok struje uvijek bira opskrbu kroz traku s malim otporom. Dakle, kad protok struje dobije filter, izmjenične komponente imaju mali otpor, a istosmjerne komponente imaju visoki otpor kondenzatora. Istosmjerne komponente teku kroz otpornik opterećenja (put niskog otpora).
Tijekom vremena provođenja kondenzator se puni do najveće vrijednosti napona. Kako je napon na dvije ploče kondenzatora jednak naponu, tada se kaže da je potpuno napunjen. Kad se napuni, drži napajanje sve dok napajanje i / p izmjeničnog napona prema ispravljaču ne postigne negativni poluciklus.
Jednom kada ispravljač dosegne negativni poluciklus, dioda dobiva obrnuto pristrano i zaustavlja propuštanje struje kroz njega. Kroz to je napon napajanja niži od napona kondenzatora. Tako kondenzator oslobađa svu pohranjenu struju kroz RL. To zaustavlja pad napona o / p opterećenja na nulu.
Punjenje i pražnjenje kondenzatora uglavnom ovisi o tome kada je ulazni napon manji ili veći od napona kondenzatora. Jednom kada ispravljač dosegne pozitivni poluciklus, tada dioda dobiva pristranost prema naprijed i omogućuje protok struje da ponovno napuni kondenzator. Kondenzatorski filtar kroz veliko pražnjenje generirat će izuzetno glatki istosmjerni napon. Stoga se ovim filtrom može postići glatki istosmjerni napon.
Ispravljač s punim valom s kondenzatorskim filtrom
The glavna funkcija ispravljača s punim valom je pretvoriti AC u DC. Kao što i samo ime govori, ovaj ispravljač ispravlja oba poluciklusa i / p AC signala, ali istosmjerni signal stečen na o / p još uvijek ima neke valove. Za smanjenje tih valova na o / p koristi se ovaj filtar.
U krugu ispravljača s punim valom koji koristi kondenzatorski filtar, kondenzator C smješten je preko RL otpornika opterećenja. Rad ovog ispravljača gotovo je jednak ispravljaču s pola vala. Jedina nepodudarnost je poluvalni ispravljač koji ima samo pola ciklusa (pozitivan ili negativan), dok u punovalnom ispravljač ima dva ciklusa (pozitivni i negativni).
Punovalni ispravljač s kondenzatorskim filtrom
Jednom kada se napon izmjeničnog napona i / p primijeni tijekom pozitivnog poluciklusa, tada D1 dioda postaje pristrana i dopušta protok struje, dok D2 dioda postaje obrnuto pristrana i blokira protok struje.
Tijekom gornjeg polucikla, struja u D1 diodi dobiva filter i napaja kondenzator. No, punjenje kondenzatora dogodit će se upravo kad je primijenjeni napon veći od napona kondenzatora. Prvo, kondenzator se neće puniti, jer među pločama kondenzatora neće ostati napon. Dakle, kad se napon uključi, kondenzator će se odmah napuniti.
Kroz ovo vrijeme prijenosa kondenzator se puni do najviše vrijednosti napona i / p napona. Kondenzator uključuje najveći naboj na četvrtini valnog oblika u pozitivnom poluciklu. Na ovom kraju, napajanje naponom ekvivalentno je naponu kondenzatora. Jednom kada izmjenični napon počne padati i pretvara se u manje od napona kondenzatora, nakon toga se kondenzator počinje postupno prazniti.
Kako i / p opskrba izmjeničnim naponom dobiva negativni poluciklus, tada D1 dioda postaje unazad pristrana, ali D2 dioda je usmjerena prema naprijed. Tijekom negativnog polucikla protok struje u drugoj diodi dovodi filtar da puni kondenzator. Ali, punjenje kondenzatora događa se jednostavno dok je primijenjeni izmjenični napon viši od napona kondenzatora.
Kondenzator u krugu nije napunjen do kraja, pa se njegovo punjenje ne događa trenutno. Jednom kada napajanje napona postane superiornije od napona kondenzatora, kondenzator se puni. U oba poluciklusa protok struje bit će u sličnom smjeru preko RL otpornika opterećenja. Tako dobivamo ili cijeli pozitivan poluciklus, inače negativni poluciklus. U ovom slučaju možemo dobiti ukupni pozitivni poluciklus.
Poluvalni i punovalni ispravljač s izlazima kondenzatorskog filtra
Dakle, ovdje se radi o svemu što je filter i kondenzatorski filter, poluvalni ispravljač s kondenzatorskim filtrom i punovalni ispravljač s kondenzatorskim filtrom i njegov ulazni kao i izlazni valni oblik. Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s ovim konceptom ili bilo kojim tehničkim informacijama, dajte svoje povratne informacije komentarom u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, koje su primjene kondenzatorskog filtra?
