Das Filter ist eine Art von elektronischem Gerät wird hauptsächlich zur Signalverarbeitung verwendet. Die Hauptfunktion dieses Filters besteht darin, die Wechselstromkomponenten zuzulassen und die Gleichstromkomponenten der Last zu blockieren. Der Filterkreisausgang ist eine stabile Gleichspannung. Der Aufbau einer Filterschaltung kann mit den grundlegenden elektronischen Komponenten wie Widerständen, Induktivitäten und Kondensatoren erfolgen. Es gibt verschiedene Arten von Filtern verfügbar nämlich LPF ( Tiefpassfilter ), BPF (Bandpassfilter), HPF ( Hochpassfilter ), Kondensatorfilter usw. Die Hauptfunktion des Kondensators sowie eines Induktors in dieser Schaltung besteht darin, dass ein Kondensator den Wechselstrom zulässt und den Gleichstrom blockiert, während ein Induktor nur Gleichstromkomponenten zulässt und Wechselstrom blockiert. Dieser Artikel beschreibt das Kondensatorfilter unter Verwendung eines Halbwellengleichrichters und eines Vollweggleichrichters.
Was ist ein Kondensatorfilter?
Ein typischer Kondensatorfilter Schaltplan ist unten gezeigt. Der Entwurf dieser Schaltung kann mit erfolgen ein Kondensator (C) sowie Lastwiderstand (RL). Die Erregerspannung des Gleichrichters wird an die Klemmen eines Kondensators angelegt. Immer wenn die Spannung des Gleichrichters ansteigt, wird der Kondensator aufgeladen und versorgt die Last mit Strom.
Kondensatorfilter
Im letzten Teil der Viertelphase wird der Kondensator auf den höchsten mit Vm bezeichneten Gleichrichterspannungswert aufgeladen, und dann beginnt sich die Spannung des Gleichrichters zu verringern. In diesem Fall beginnt sich der Kondensator über die Spannung und die Last zu entladen. Die Spannung an der Last verringert sich nur wenig, da die nächste Spitzenspannung sofort auftritt, um den Kondensator aufzuladen. Dieser Vorgang wird viele Male wiederholt und die Ausgangswellenform zeigt, dass im Ausgang eine sehr geringe Welligkeit fehlt. Darüber hinaus ist die Ausgangsspannung überlegen, da sie dem höchsten Wert der Ausgangsspannung von deutlich nahe kommt der Gleichrichter .
Kondensatorfilter-Eingang
Ein Kondensator gibt eine unendliche Reaktanz zu Gleichstrom. Für Gleichstrom ist f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = unendlich
Daher lässt ein Kondensator keinen Gleichstrom durch.
Kondensatorfilterausgang
Die Kondensatorfilterschaltung ist aufgrund ihrer Eigenschaften wie geringen Kosten, geringerem Gewicht, geringer Größe und guten Eigenschaften sehr bekannt. Die Kondensatorfilterschaltung ist für kleine Lastströme anwendbar.
Halbwellengleichrichter mit Kondensatorfilter
Das Hauptfunktion des Halbwellengleichrichters ist die AC zu ändern ( Wechselstrom ) in Gleichstrom. Der erfasste Ausgangs-Gleichstrom ist jedoch nicht rein und es ist ein aufregender Gleichstrom. Dieser Gleichstrom ist nicht konstant und variiert mit der Zeit. Immer wenn dieser sich ändernde Gleichstrom einem elektronischen Gerät zugeführt wird, funktioniert er möglicherweise nicht richtig und kann beschädigt werden. Aus diesem Grund ist es in den meisten Anwendungen nicht anwendbar.
Halbwellengleichrichter mit Kondensatorfilter
Daher benötigen wir einen DC, der sich mit der Zeit nicht ändert. Um dieses Problem zu lösen und einen reibungslosen Gleichstrom zu erhalten, gibt es Lösungen, nämlich Filter. Der energetische Gleichstrom umfasst hauptsächlich sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstromkomponenten. Hier wird also ein Filter verwendet, um die Wechselstromkomponenten am Ausgang zu entfernen oder zu reduzieren. Der Filter kann mit gebaut werden Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten . Das Schaltbild eines Halbwellengleichrichters unter Verwendung eines Kondensatorfilters ist oben gezeigt. Diese Schaltung besteht aus einem Widerstand und einem Kondensator. Hier ist der Anschluss des Kondensators 'C' mit dem Lastwiderstand 'RL' verbunden.
Immer wenn während der positiven Halbwelle Wechselspannung an die Schaltung angelegt wird, lässt die Diode den Strom durch sie fließen. Wir wissen, dass der Kondensator Gleichstromkomponenten eine hochohmige Spur sowie Wechselstromkomponenten eine niederohmige Spur verleiht. Der Stromfluss entscheidet sich immer für die Versorgung durch eine niederohmige Spur. Wenn also der Stromfluss den Filter erhält, erfahren die Wechselstromkomponenten einen niedrigen Widerstand und die Gleichstromkomponenten einen hohen Widerstand vom Kondensator. Die Gleichstromkomponenten fließen durch den Lastwiderstand (niederohmiger Pfad).
Während der gesamten Leitungszeit wird der Kondensator auf den höchsten Wert der Spannungsversorgung aufgeladen. Da die Spannung zwischen den beiden Platten des Kondensators der Spannungsversorgung entspricht, spricht man von einer vollständigen Ladung. Wenn es aufgeladen wird, hält es die Versorgung, bis die Versorgung des Gleichrichters mit i / p AC die negative Halbwelle erreicht.
Sobald der Gleichrichter die negative Halbwelle erreicht hat, die Diode erfasst in Sperrrichtung vorgespannt und lässt den Stromfluss nicht mehr durch. Währenddessen ist die Versorgungsspannung niedrig als die Spannung eines Kondensators. Somit gibt der Kondensator den gesamten gespeicherten Strom durch den RL ab. Dies verhindert, dass die O / P-Lastspannung auf Null fällt.
Das Laden und Entladen des Kondensators hängt hauptsächlich davon ab, wann die Eingangsspannungsversorgung kleiner oder größer als die Kondensatorspannung ist. Sobald der Gleichrichter die positive Halbwelle erreicht hat, wird die Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt und lässt den Stromfluss den Kondensator wieder aufladen. Das Kondensatorfilter erzeugt durch eine große Entladung eine extrem gleichmäßige Gleichspannung. Daher kann mit diesem Filter eine gleichmäßige Gleichspannung erreicht werden.
Vollweggleichrichter mit Kondensatorfilter
Das Hauptfunktion des Vollweggleichrichters ist es, einen Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Wie der Name schon sagt, korrigiert dieser Gleichrichter beide Halbzyklen des I / P-Wechselstromsignals, aber das am O / P erfasste Gleichstromsignal weist immer noch einige Wellen auf. Um diese Wellen im O / P zu verringern, wird dieser Filter verwendet.
In der Vollweggleichrichterschaltung, die ein Kondensatorfilter verwendet, befindet sich der Kondensator C über dem RL-Lastwiderstand. Die Funktionsweise dieses Gleichrichters entspricht fast der eines Halbwellengleichrichters. Die einzige Unähnlichkeit ist, dass der Halbwellengleichrichter nur eine halbe Zyklen (positiv oder negativ) hat, während der Vollweggleichrichter zwei Zyklen (positiv und negativ) hat.
Vollweggleichrichter mit Kondensatorfilter
Sobald die I / P-Wechselspannung während der positiven Halbwelle angelegt wird, wird die D1-Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt und ermöglicht einen Stromfluss, während die D2-Diode in Rückwärtsrichtung vorgespannt wird und den Stromfluss blockiert.
Während des obigen Halbzyklus erhält der Strom in der D1-Diode das Filter und erregt den Kondensator. Das Laden des Kondensators tritt jedoch nur dann auf, wenn die angelegte Spannung der Kondensatorspannung überlegen ist. Erstens wird der Kondensator nicht aufgeladen, da keine Spannung zwischen den Kondensatorplatten verbleibt. Wenn also die Spannung eingeschaltet wird, wird der Kondensator sofort aufgeladen.
Während dieser Übertragungszeit wird der Kondensator auf den höchsten Wert der I / P-Spannungsversorgung aufgeladen. Der Kondensator enthält eine höchste Ladung bei der Viertelwellenform in der positiven Halbwelle. An diesem Ende entspricht die Spannungsversorgung der Spannung des Kondensators. Sobald die Wechselspannung abfällt und sich in weniger als die Spannung des Kondensators verwandelt, beginnt sich der Kondensator allmählich zu entladen.
Wenn die I / P-Wechselspannungsversorgung die negative Halbwelle erhält, wird die D1-Diode in Sperrrichtung vorgespannt, während die D2-Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird. Während der negativen Halbwelle bewirkt der Stromfluss in der zweiten Diode, dass das Filter den Kondensator auflädt. Das Laden des Kondensators erfolgt jedoch einfach, während die angelegte Wechselspannung der Spannung des Kondensators überlegen ist.
Der Kondensator in der Schaltung ist nicht vollständig aufgeladen, so dass das Aufladen nicht sofort erfolgt. Sobald die Spannungsversorgung der Spannung des Kondensators überlegen ist, wird der Kondensator aufgeladen. In beiden Halbzyklen verläuft der Stromfluss über den RL-Lastwiderstand in ähnlicher Richtung. Somit erhalten wir entweder den gesamten positiven Halbzyklus oder den negativen Halbzyklus. In diesem Fall können wir den gesamten positiven Halbzyklus erhalten.
Halbwellen- und Vollwellengleichrichter mit Kondensatorfilterausgängen
Das ist also alles über Was ist ein Filter? und Kondensatorfilter, Halbwellengleichrichter mit Kondensatorfilter und Vollweggleichrichter mit Kondensatorfilter und seine Eingangs- und Ausgangswellenformen. Bei Fragen zu diesem Konzept oder technischen Informationen geben Sie bitte Ihr Feedback, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage für Sie, was sind die Anwendungen von Kondensatorfilter?
