Plik Filtr jest jednym z rodzajów urządzeń elektronicznych używany głównie do przetwarzania sygnałów. Główną funkcją tego filtra jest dopuszczenie składników prądu przemiennego i zablokowanie składowych prądu stałego obciążenia. Wyjście obwodu filtra będzie miało stabilne napięcie DC. Konstrukcja obwodu filtrującego może być wykonana z podstawowych elementów elektronicznych, takich jak rezystory, cewki indukcyjne i kondensatory. Są różne rodzaje filtrów dostępny mianowicie LPF ( Filtr dolnoprzepustowy ), BPF (filtr pasmowy), HPF ( filtr górnoprzepustowy ), filtr kondensatora itp. Główną funkcją kondensatora, jak również cewki indukcyjnej w tym obwodzie, jest to, że kondensator zezwala na napięcie przemienne i blokuje prąd stały, podczas gdy cewka umożliwia tylko składowe prądu stałego dostarczanie i blokowanie prądu przemiennego. W tym artykule omówiono filtr kondensatora wykorzystujący prostownik półokresowy i prostownik pełnookresowy.
Co to jest filtr kondensatora?
Typowy filtr kondensatora schemat obwodu pokazano poniżej. Projektowanie tego obwodu można wykonać za pomocą kondensator (C) a także rezystor obciążenia (RL). Napięcie wzbudzające prostownika jest podawane na zaciski kondensatora. Ilekroć napięcie prostownika wzrośnie, kondensator zostanie naładowany i dostarczy prąd do obciążenia.
Filtr kondensatora
W ostatniej części ćwierćfazy kondensator zostanie naładowany do najwyższej wartości napięcia prostownika oznaczonej jako Vm, a następnie napięcie prostownika zacznie się obniżać. Gdy to się dzieje, kondensator zaczyna się rozładowywać poprzez napięcie na nim i ładować. Napięcie na obciążeniu zmniejszy się nieznacznie tylko dlatego, że następne napięcie szczytowe pojawia się natychmiast, aby naładować kondensator. Ta procedura będzie powtarzana wiele razy i na wyjściu będzie widoczne, że na wyjściu brakuje bardzo niewielkich tętnień. Ponadto napięcie wyjściowe jest lepsze, ponieważ pozostaje znacznie zbliżone do najwyższej wartości napięcia wyjściowego prostownik .
Wejście filtra kondensatora
Kondensator daje nieskończoną reaktancję do prądu stałego, dla prądu stałego f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = nieskończone
Dlatego kondensator nie pozwala na przepływ prądu stałego przez niego.
Wyjście filtra kondensatora
Obwód filtra kondensatora jest bardzo znany ze względu na jego cechy, takie jak niski koszt, mniejsza waga, mały rozmiar i dobre właściwości. Obwód filtra kondensatora ma zastosowanie przy małych prądach obciążenia.
Prostownik półfalowy z filtrem kondensatorowym
Plik główną funkcją prostownika półokresowego jest zmiana AC ( Prąd przemienny ) na DC (prąd stały). Jednak uzyskany wyjściowy DC nie jest czysty i jest ekscytującym DC. Ten DC nie jest stały i zmienia się w czasie. Ilekroć ten zmieniający się DC zostanie przekazany do dowolnego typu urządzenia elektronicznego, może ono nie działać poprawnie i może ulec uszkodzeniu. Z tego powodu nie będzie mieć zastosowania w większości aplikacji.
Prostownik półfalowy z filtrem kondensatorowym
Dlatego potrzebujemy DC, które nie zmienia się w czasie. Aby przezwyciężyć ten problem i uzyskać płynny DC, będą rozwiązania, a mianowicie filtr. Energetyczny prąd stały obejmuje głównie komponenty AC i DC. Więc tutaj filtr służy do usuwania lub zmniejszania składowych AC na wyjściu. Filtr można zbudować z elementy, takie jak rezystory, kondensatory i cewki indukcyjne . Schemat obwodu prostownika półokresowego z filtrem kondensatora pokazano powyżej. Ten obwód jest zbudowany z rezystora i kondensatora. W tym przypadku połączenie kondensatora „C” jest bocznikowe z rezystorem obciążającym „RL”.
Za każdym razem, gdy napięcie przemienne jest przyłożone do obwodu podczas dodatniego półokresu, dioda przepuszcza przez nią prąd. Wiemy, że kondensator zapewnia linię o wysokiej rezystancji dla komponentów prądu stałego, a także linię o niskiej rezystancji do komponentów prądu przemiennego. Przepływ prądu zawsze wybiera się jako zasilanie przez pas o niskim oporze. Tak więc, gdy przepływ prądu dociera do filtra, komponenty AC mają niską rezystancję, a komponenty DC doświadczają wysokiej rezystancji z kondensatora. Składowe DC przepływają przez rezystor obciążający (ścieżka o niskiej rezystancji).
Przez cały czas przewodzenia kondensator ładuje się do najwyższej wartości napięcia zasilającego. Ponieważ napięcie między dwiema płytkami kondensatora jest równoważne z napięciem zasilającym, mówi się, że jest on całkowicie naładowany. Kiedy jest ładowany, utrzymuje zasilanie, dopóki zasilanie i / p AC w kierunku prostownika osiągnie ujemny półcykl.
Gdy prostownik osiągnie ujemną połowę cyklu, dioda uzyskuje odwrócone odchylenie i przestaje pozwalać na przepływ prądu przez niego. W tym przypadku napięcie zasilania jest niskie niż napięcie kondensatora. W ten sposób kondensator uwalnia cały przechowywany prąd przez RL. Zapobiega to spadkowi napięcia obciążenia o / p do zera.
Ładowanie i rozładowywanie kondensatora zależy głównie od tego, kiedy napięcie wejściowe jest mniejsze lub większe niż napięcie kondensatora. Gdy prostownik osiągnie dodatnią połowę cyklu, dioda uzyskuje przesunięcie w przód i umożliwia przepływ prądu, aby ponownie naładować kondensator. Filtr kondensatora poprzez ogromne wyładowanie wygeneruje niezwykle płynne napięcie DC. W związku z tym za pomocą tego filtra można uzyskać płynne napięcie stałe.
Prostownik pełnookresowy z filtrem kondensatorowym
Plik główna funkcja prostownika pełnookresowego polega na zamianie AC na DC. Jak sama nazwa wskazuje, prostownik ten prostuje oba półcykle sygnału prądu przemiennego i / p, ale sygnał prądu stałego uzyskany w o / p nadal ma pewne fale. Aby zmniejszyć te fale przy o / p, ten filtr jest używany.
W obwodzie prostownika pełnookresowego z filtrem kondensatora kondensator C jest umieszczony na rezystorze obciążającym RL. Działanie tego prostownika jest prawie takie samo jak prostownika półokresowego. Jedyną różnicą jest to, że prostownik półokresowy ma tylko połowę cykli (dodatni lub ujemny), podczas gdy prostownik pełnookresowy ma dwa cykle (dodatni i ujemny).
Prostownik pełnookresowy z filtrem kondensatorowym
Gdy napięcie prądu przemiennego i / p zostanie przyłożone podczas dodatniego półokresu, wówczas dioda D1 zostaje spolaryzowana do przodu i umożliwia przepływ prądu, podczas gdy dioda D2 zostaje spolaryzowana do tyłu i blokuje przepływ prądu.
Przez cały powyższy pół cyklu prąd w diodzie D1 dociera do filtra i zasila kondensator. Ale ładowanie kondensatora nastąpi właśnie wtedy, gdy przyłożone napięcie jest wyższe niż napięcie kondensatora. Po pierwsze, kondensator nie będzie się ładował, ponieważ żadne napięcie nie pozostanie między płytkami kondensatora. Czyli po włączeniu napięcia kondensator zostanie natychmiast naładowany.
Przez cały czas transmisji kondensator jest ładowany do najwyższej wartości napięcia zasilającego i / p. Kondensator zawiera najwyższy ładunek w ćwiartce przebiegu w dodatnim półcyklu. Na tym końcu napięcie zasilające jest równoważne napięciu kondensatora. Gdy napięcie AC zacznie spadać i zamieni się w mniejsze niż napięcie kondensatora, po tym kondensator zaczyna się stopniowo rozładowywać.
Ponieważ napięcie zasilania i / p AC uzyskuje ujemną połowę cyklu, wówczas dioda D1 jest spolaryzowana do tyłu, ale dioda D2 jest spolaryzowana do przodu. W całym ujemnym półcyklu przepływ prądu w drugiej diodzie doprowadza filtr do ładowania kondensatora. Ale ładowanie kondensatora zachodzi po prostu, gdy przyłożone napięcie przemienne jest wyższe niż napięcie kondensatora.
Kondensator w obwodzie nie jest w pełni naładowany, więc ładowanie tego nie następuje natychmiast. Gdy napięcie zasilające stanie się wyższe niż napięcie kondensatora, kondensator zostanie naładowany. W obu półcyklach przepływ prądu będzie przebiegał w podobnym kierunku przez rezystor obciążenia RL. W ten sposób otrzymujemy albo cały dodatni półcykl, inaczej ujemny półcykl. W takim przypadku możemy uzyskać całkowity dodatni półcykl.
Prostownik półfalowy i pełnookresowy z wyjściami filtra kondensatora
A więc o to chodzi co to jest filtr i filtrem kondensatora, prostownik półfalowy z filtrem kondensatora i prostownik pełnookresowy z filtrem kondensatorowym i jego przebiegów wejściowych i wyjściowych. Ponadto w przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących tej koncepcji lub jakichkolwiek informacji technicznych prosimy o wyrażenie opinii, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jakie są zastosowania filtra kondensatora?
