طراحی فیلتر و مدار تثبیت کننده ولتاژ
1. مدار فیلتر و انتخاب دستگاه
مدار فیلتر یکسو کننده معمولا دارای مدارهای فیلتر مانند خازن، سلف و RC می باشد. فیلتر القایی با استفاده از اندوکتانس برای تولید نیروی الکتروموتور متقابل به جریان ضربانی و جلوگیری از تغییر جریان تحقق می یابد. هر چه اندوکتانس بزرگتر باشد، اثر فیلتر بهتر است. معمولاً در زمینه هایی که جریان بار زیاد است و نیازهای فیلترینگ زیاد نیست استفاده می شود. مدار فیلتر RC یک مدار فیلتر است که برای اتصال مقاومت ها و خازن ها استفاده می شود. از آنجایی که مقاومت بخشی از ولتاژ DC را کاهش می دهد، ولتاژ خروجی DC کاهش می یابد، بنابراین فقط برای مدارهای جریان کوچک مناسب است. فیلتر خازن استفاده از اثر شارژ و دشارژ خازن برای پایدار کردن ولتاژ خروجی اصلاح شده است و دامنه ولتاژ افزایش می یابد، اثر فیلتر خوب است و برای مدارهای مختلف یکسو کننده مناسب است. انتخاب خازن فیلتر عمدتاً تعیین نوع، ظرفیت و مقدار ولتاژ مقاومت است. خازن های فیلتر یکسو کننده رایج شامل خازن های الکترولیتی آلومینیومی، الکترولیتی تانتالیومی، پلی استر و خازن های یکپارچه هستند. خازن های الکترولیتی آلومینیومی دارای جریان نشتی زیاد، ولتاژ مقاومت پایین و دمای عملیاتی (تا به علاوه 70 درجه) هستند، اما ظرفیت زیادی دارند. خازن های الکترولیتی تانتالیوم دارای جریان نشتی کمی هستند، ولتاژ مقاومت و دمای عملیاتی بالاتری نسبت به خازن های الکترولیتی آلومینیومی دارند و به طور کلی برای مکان های مورد نیاز بالاتر استفاده می شوند. خازن های پلی استر دارای مقاومت عایق زیاد، تلفات کم، دمای عملیاتی پایین (تا به علاوه 55 درجه)، ظرفیت کم، اما ولتاژ مقاومت بالا هستند. خازن های یکپارچه را می توان در اندازه کوچک و ولتاژ مقاومت بالا ساخت. عملکرد و عملکرد حرارتی نسبتاً پایدار است، اما ظرفیت کوچک است. به طور کلی، هنگامی که جریان خروجی تصحیح شده زیاد است، باید از خازن های الکترولیتی برای فیلتر کردن و تثبیت ولتاژ استفاده شود. اگر جریان خروجی کم باشد، می توان از خازن های معمولی یا خازن های الکترولیتی برای فیلتر کردن استفاده کرد. اگر ولتاژ خروجی DC نیاز به ضریب ریپل دارد یا به منظور جلوگیری از نویز فرکانس بالا، از خازن های الکترولیتی استفاده کنید بهتر است به موازات خازن های غیر قطبی با ظرفیت کم استفاده شود: خازن های با ظرفیت کوچک می توانند هارمونیک های مرتبه بالا را فیلتر کنند. در DC ضربانی، خازن های الکترولیتی می توانند اجزای فرکانس پایین با ارزش بالا را فیلتر کنند، و محدوده تثبیت ولتاژ گسترده است و اثر خوب است. مدار یکسوسازی و فیلتر کردن نیازی به ظرفیت زیاد و تحمل ولتاژ خازن ندارد. به طور کلی ظرفیت خازن با توجه به جریان خروجی تخمین زده می شود. اگر جریان خروجی زیاد باشد، ظرفیت زیاد خواهد بود. اگر جریان کم باشد، ظرفیت کم خواهد بود. با این حال، اگر ظرفیت بیش از حد بزرگ باشد، مقدار ولتاژ خروجی کاهش می یابد و اگر خیلی کوچک باشد، ریپل ولتاژ بزرگ و ناپایدار خواهد بود. برای تعیین ظرفیت به جدول 1 مراجعه کنید. مقدار ولتاژ مقاومت معمولاً 1.5 تا 2 برابر ولتاژ کاری مدار متصل است.
