В фильтр - это один из видов электронного устройства в основном используется для обработки сигналов. Основная функция этого фильтра - пропускать компоненты переменного тока и блокировать компоненты постоянного тока нагрузки. На выходе схемы фильтра будет стабильное постоянное напряжение. Построение схемы фильтра может быть выполнено с использованием основных электронных компонентов, таких как резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы. Они разные типы фильтров в наличии именно ФНЧ ( фильтр нижних частот ), BPF (полосовой фильтр), HPF ( фильтр высоких частот ), конденсаторный фильтр и т. д. Основная функция конденсатора, а также катушки индуктивности в этой схеме, заключается в том, что конденсатор пропускает переменный ток и блокирует постоянный ток, тогда как катушка индуктивности позволяет питать только компоненты постоянного тока и блокирует переменный ток. В этой статье обсуждается конденсаторный фильтр с использованием полуволнового выпрямителя и двухполупериодного выпрямителя.
Что такое конденсаторный фильтр?
Типичный конденсаторный фильтр принципиальная схема показана ниже. Проектирование этой схемы может быть выполнено с конденсатор (C) а также нагрузочный резистор (RL). Напряжение возбуждения выпрямителя подается на выводы конденсатора. Когда напряжение выпрямителя увеличивается, конденсатор заряжается, а также подает ток на нагрузку.
Конденсаторный фильтр
В последней части четверти фазы конденсатор будет заряжен до максимального значения напряжения выпрямителя, которое обозначается Vm, а затем напряжение выпрямителя начинает снижаться. Когда это происходит, конденсатор начинает разряжаться из-за напряжения на нем и нагрузки. Напряжение на нагрузке немного уменьшится только потому, что следующее пиковое напряжение происходит мгновенно, чтобы зарядить конденсатор. Эта процедура будет повторяться много раз, и на выходе будет видно, что на выходе отсутствует очень небольшая пульсация. Кроме того, выходное напряжение лучше, потому что оно остается значительно близким к максимальному значению выходного напряжения выпрямитель .
Вход фильтра конденсатора
Конденсатор дает бесконечное реактивное сопротивление постоянному току. Для постоянного тока f = 0.
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = бесконечно
Следовательно, конденсатор не пропускает через него постоянный ток.
Выход фильтра конденсатора
Схема конденсаторного фильтра очень известна благодаря своим характеристикам, таким как низкая стоимость, меньший вес, небольшой размер и хорошие характеристики. Схема конденсаторного фильтра применима при малых токах нагрузки.
Полуволновой выпрямитель с конденсаторным фильтром
В основная функция полуволнового выпрямителя заключается в замене переменного тока ( Переменный ток ) в DC (постоянный ток). Однако полученный выходной постоянный ток не является чистым и представляет собой возбуждающий постоянный ток. Этот постоянный ток непостоянен и меняется со временем. Когда этот изменяющийся постоянный ток подается на какое-либо электронное устройство, оно может работать некорректно, и оно может быть повреждено. По этой причине он не будет применяться в большинстве приложений.
Полуволновой выпрямитель с конденсаторным фильтром
Таким образом, нам нужен DC, который не меняется со временем. Чтобы преодолеть эту проблему и получить плавный постоянный ток, будут решения, а именно фильтр. Энергетический постоянный ток в основном включает компоненты переменного и постоянного тока. Итак, здесь фильтр используется для удаления или уменьшения составляющих переменного тока на выходе. Фильтр может быть построен с компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности . Принципиальная схема однополупериодного выпрямителя с конденсаторным фильтром показана выше. Эта схема состоит из резистора и конденсатора. Здесь конденсатор «C» шунтируется с нагрузочным резистором «RL».
Когда переменное напряжение подается на схему в течение положительного полупериода, диод пропускает через себя ток. Мы знаем, что конденсатор дает высокоомную полосу для компонентов постоянного тока, а также низкоомную полосу для компонентов переменного тока. Ток всегда выбирается для подачи через линию с низким сопротивлением. Таким образом, когда поток тока попадает в фильтр, компоненты переменного тока испытывают низкое сопротивление, а компоненты постоянного тока испытывают высокое сопротивление от конденсатора. Компоненты постоянного тока проходят через нагрузочный резистор (путь с низким сопротивлением).
В течение всего времени проводимости конденсатор заряжается до максимального значения напряжения питания. Поскольку напряжение между двумя пластинами конденсатора эквивалентно питающему напряжению, говорят, что он полностью заряжен. Когда он заряжается, он удерживает питание до тех пор, пока подача переменного тока на выпрямитель не достигнет отрицательного полупериода.
Когда выпрямитель достигает отрицательного полупериода, диод приобретает обратное смещение и перестает пропускать через него ток. При этом напряжение питания ниже, чем напряжение конденсатора. Таким образом, конденсатор пропускает весь накопленный ток через RL. Это предотвращает падение напряжения нагрузки o / p до нуля.
Зарядка и разрядка конденсатора в основном зависят от того, когда входное напряжение питания меньше или больше, чем напряжение конденсатора. Как только выпрямитель достигает положительного полупериода, диод становится смещенным в прямом направлении и позволяет току снова заряжать конденсатор. Конденсаторный фильтр через мощный разряд будет генерировать чрезвычайно плавное постоянное напряжение. Следовательно, с помощью этого фильтра можно получить плавное постоянное напряжение.
Полноволновой выпрямитель с конденсаторным фильтром
В основная функция двухполупериодного выпрямителя заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. Как следует из названия, этот выпрямитель выпрямляет оба полупериода сигнала переменного тока i / p, но в сигнале постоянного тока, полученном на выходе o / p, все еще есть волны. Этот фильтр используется для уменьшения этих волн на o / p.
В схеме двухполупериодного выпрямителя с конденсаторным фильтром конденсатор C расположен поперек нагрузочного резистора RL. Работа этого выпрямителя почти такая же, как у полуволнового выпрямителя. Единственное отличие состоит в том, что полуволновой выпрямитель имеет только половину цикла (положительный или отрицательный), тогда как у полнополупериодного выпрямителя есть два цикла (положительный и отрицательный).
Двухполупериодный выпрямитель с конденсаторным фильтром
Как только переменное напряжение i / p подается в течение положительного полупериода, диод D1 смещается в прямом направлении и пропускает ток, в то время как диод D2 смещается в обратном направлении и блокирует прохождение тока.
В течение вышеуказанного полупериода ток в диоде D1 попадает в фильтр и питает конденсатор. Но заряд конденсатора будет происходить как раз тогда, когда приложенное напряжение превышает напряжение конденсатора. Во-первых, конденсатор не будет заряжаться, так как между пластинами конденсатора не останется напряжения. Поэтому при включении напряжения конденсатор сразу же заряжается.
В течение этого времени передачи конденсатор заряжается до максимального значения напряжения питания i / p. Конденсатор имеет самый высокий заряд на четверть волны в положительном полупериоде. В этом случае напряжение питания эквивалентно напряжению конденсатора. Как только напряжение переменного тока начинает падать и становится ниже напряжения конденсатора, конденсатор начинает постепенно разряжаться.
Когда источник переменного напряжения i / p достигает отрицательного полупериода, тогда диод D1 смещается в обратном направлении, а диод D2 смещается в прямом направлении. В течение отрицательного полупериода прохождение тока во втором диоде заставляет фильтр заряжать конденсатор. Но зарядка конденсатора происходит просто, когда приложенное переменное напряжение превышает напряжение конденсатора.
Конденсатор в цепи заряжен не полностью, поэтому его зарядка не происходит мгновенно. Как только напряжение питания становится выше напряжения конденсатора, конденсатор начинает заряжаться. В обоих полупериодах ток через резистор нагрузки RL будет в одинаковом направлении. Таким образом, мы получаем либо весь положительный полупериод, либо отрицательный полупериод. В этом случае мы можем получить общий положительный полупериод.
Полуволновой и двухполупериодный выпрямители с выходами конденсаторных фильтров
Таким образом, это все о что такое фильтр и конденсаторный фильтр, полуволновой выпрямитель с конденсаторным фильтром и двухполупериодный выпрямитель с конденсаторным фильтром и его входные и выходные формы сигналов. Кроме того, любые запросы относительно этой концепции или любой технической информации, пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, каковы применения конденсаторного фильтра?
