Det filter er en type elektronisk enhed hovedsageligt brugt til at udføre signalbehandling. Hovedfunktionen for dette filter er at tillade vekselstrømskomponenterne og blokerer vekselstrømskomponenterne i lasten. Filterkredsløbets output vil være en stabil jævnspænding. Konstruktionen af et filterkredsløb kan udføres med de grundlæggende elektroniske komponenter som modstande, induktorer og kondensatorer. Der er forskellige typer filtre tilgængelig nemlig LPF ( lavpasfilter ), BPF (båndpasfilter), HPF ( højpasfilter ), kondensatorfilter osv. Kondensatorens hovedfunktion såvel som en induktor i dette kredsløb er, at en kondensator tillader AC og blokerer DC, mens en induktor kun tillader DC-komponenter at levere og blokerer AC. Denne artikel diskuterer kondensatorfilter ved hjælp af halvbølge ensretter og fuld bølger ensretter.
Hvad er et kondensatorfilter?
En typisk kondensatorfilter kredsløbsdiagram er vist nedenfor. Designet af dette kredsløb kan gøres med en kondensator (C) samt belastningsmodstand (RL). Ensretterens spændende spænding gives over terminalerne på en kondensator. Når ensretterens spænding forbedres, oplades kondensatoren og leverer strømmen til belastningen.
Kondensatorfilter
I den sidste del af kvartfasen vil kondensatoren blive opladet til den højeste ensretterspændingsværdi, der er betegnet med Vm, og derefter begynder ensretterens spænding at reducere. Når dette sker, begynder kondensatoren at aflade gennem spændingen over den og belastning. Spændingen på tværs af belastningen reduceres kun lidt, fordi den næste topspænding opstår øjeblikkeligt for at oplade kondensatoren. Denne procedure gentages mange gange, og outputbølgeformen ses, at der mangler meget let krusning i output. Desuden er udgangsspændingen overlegen, fordi den forbliver betydeligt tæt på den højeste værdi af udgangsspændingen på ensretteren .
Indgang til kondensatorfilter
En kondensator giver en uendelig reaktans til DC.For DC er f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = uendelig
Derfor tillader en kondensator ikke jævnstrøm at strømme gennem den.
Kondensatorfilter output
Kondensatorfilterkredsløbet er meget berømt på grund af dets funktioner som lave omkostninger, mindre vægt, lille størrelse og gode egenskaber. Kondensatorfilterkredsløbet kan anvendes til små belastningsstrømme.
Half Wave-ensretter med kondensatorfilter
Det hovedfunktion af halvbølge ensretter er at skifte AC ( Vekselstrøm ) til DC (jævnstrøm). Imidlertid er det erhvervede output DC ikke rent, og det er en spændende DC. Denne DC er ikke konstant og varierer med tiden. Når denne skiftende jævnstrøm gives til enhver form for elektronisk udstyr, fungerer det muligvis ikke korrekt, og det kan blive beskadiget. Af denne grund vil den ikke være anvendelig i de fleste applikationer.
Halfwave-ensretter med kondensatorfilter
Således kræver vi en DC, der ikke ændrer sig med tiden. For at overvinde dette problem og for at få en jævn DC, vil der være løsninger, nemlig filter. Den energiske DC inkluderer hovedsageligt begge AC & DC komponenter. Så her bruges filter til at fjerne eller reducere vekselstrømskomponenterne ved udgangen. Filteret kan bygges med komponenter som modstande, kondensatorer og induktorer . Kredsløbsdiagrammet for halvbølgeretter med et kondensatorfilter er vist ovenfor. Dette kredsløb er bygget med en modstand og kondensator. Her er forbindelsen til kondensatoren 'C' i shunt med 'RL' belastningsmodstanden.
Hver gang vekselstrøm påføres kredsløbet gennem den positive halve cyklus, lader dioden strømmen af strøm gennem den. Vi ved, at kondensatoren giver højmodstandsdygtig bane til jævnstrømskomponenter såvel som lavmodstandsdygtig bane til vekselstrømskomponenter. Strømmen af strøm vælger altid at levere gennem en bane med lav modstand. Så når strømmen af strøm får filteret, oplever vekselstrømskomponenterne en lav modstand, og jævnstrømskomponenter oplever en høj modstand fra kondensatoren. DC-komponenterne strømmer gennem belastningsmodstanden (lav modstandsvej).
I løbet af ledningstiden oplades kondensatoren til den højeste værdi af spændingsforsyningen. Da spændingen mellem kondensatorens to plader svarer til spændingsforsyningen, siges den at være fuldt opladet. Når det oplades, holder det forsyningen, indtil forsyningen af i / p AC mod ensretter opnår den negative halvcyklus.
Når ensretteren når til negativ halvcyklus, dioden erhverver omvendt forspændt og holder op med at lade strømmen af strøm gennem den. I hele dette er forsyningsspændingen lav end spændingen på en kondensator. Således frigiver kondensatoren al den lagrede strøm gennem RL. Dette stopper o / p-belastningsspændingen fra at falde til nul.
Opladning og afladning af kondensatoren afhænger hovedsageligt af, hvornår indgangsspændingsforsyningen er mindre eller større end kondensatorspændingen. Når ensretteren når den positive halvcyklus, får dioden fremadspændt og tillader strømmen af strøm for at få kondensatoren til at oplades igen. Kondensatorfilteret gennem en enorm afladning vil generere en ekstremt jævn DC-spænding. Derfor kan en jævn DC-spænding opnås med dette filter.
Full Wave-ensretter med kondensatorfilter
Det Hovedfunktion af fuldbølger ensretter er at konvertere en AC til DC. Som navnet antyder, korrigerer denne ensretter begge halvcyklerne for i / p AC-signalet, men DC-signalet opnået ved o / p har stadig nogle bølger. For at mindske disse bølger ved o / p anvendes dette filter.
I fuldbølge-ensretterkredsløbet ved hjælp af et kondensatorfilter er kondensatoren C placeret over RL-belastningsmodstanden. Arbejdet med denne ensretter er næsten den samme som en halvbølget ensretter. Den eneste ulighed er, at halvbølgeretter kun har en halv cyklus (positiv eller negativ), mens ens fuld ensretter har to cykler (positiv og negativ).
Fuldbølge-ensretter med kondensatorfilter
Når i / p-vekselstrømmen er påført gennem den positive halvcyklus, bliver D1-dioden forspændt fremad og tillader strøm af strøm, mens D2-dioden bliver omvendt forspændt og blokerer strømmen af strøm.
I løbet af ovenstående halvcyklus får strømmen i D1-dioden filteret og aktiverer kondensatoren. Men kondensatoropladningen vil ske lige når den spænding, der påføres, er bedre end kondensatorspændingen. For det første oplades kondensatoren ikke, da der ikke forbliver nogen spænding mellem kondensatorpladerne. Så når spændingen er tændt, oplades kondensatoren straks.
I løbet af denne transmissionstid oplades kondensatoren til den højeste værdi af i / p-spændingsforsyningen. Kondensatoren inkluderer en højeste ladning ved kvart bølgeform i den positive halvcyklus. I denne ende svarer spændingsforsyningen til kondensatorens spænding. Når vekselstrømmen begynder at falde og bliver til mindre end kondensatorens spænding, begynder kondensatoren derefter gradvist at aflade.
Da i / p vekselstrømsforsyningen får den negative halvcyklus, bliver D1-dioden forudindtaget, men D2-dioden er forudindtaget. Gennem den negative halve cyklus får strømmen i den anden diode filteret til at oplade kondensatoren. Men kondensatoropladningen sker ganske enkelt, mens den påførte vekselstrøm er bedre end kondensatorens spænding.
Kondensatoren i kredsløbet er ikke fuldt opladet, så opladningen af dette sker ikke med det samme. Når spændingsforsyningen bliver bedre end kondensatorens spænding, oplades kondensatoren. I begge halvcyklusser vil strømmen være i samme retning over RL-belastningsmodstanden. Således opnår vi enten en hel positiv halvcyklus, ellers negativ halvcyklus. I dette tilfælde kan vi få den samlede positive halve cyklus.
Halfwave & full-wave ensretter med kondensator filter udgange
Således handler det hele om hvad er et filter og kondensatorfilter, halvbølge ensretter med kondensatorfilter og fuldbølger ensretter med kondensatorfilter og dets input såvel som outputbølgeformer. Yderligere, hvis du har spørgsmål vedrørende dette koncept eller tekniske oplysninger, bedes du give din feedback ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, hvad er anvendelserne af kondensatorfilter?
