Pilna viļņa taisngriezis ar kondensatora filtru

Kontūra:

Kondensators kā filtrs
Pilna viļņa taisngriezis

• Pilna viļņa taisngriezis ar centru
• Pilna viļņa tilta taisngriezis

Centrā pieskares un tilta taisngrieža atšķirība
Secinājums

Kondensators kā filtrs

Kondensators ir reaktīva ierīce, kuras pretestība mainās atkarībā no pielietotās frekvences, un tas nozīmē, ka kondensatora ietekme uz signālu būs atkarīga no frekvences. Tā kā filtri lielā mērā ietekmē arī frekvences, tāpēc filtriem tiek izmantots kondensators. Turklāt kondensatori ir pasīvi komponenti, jo to darbībai nav nepieciešama enerģija un tādējādi tiek izmantoti pasīvo filtru ķēdēs.

Parasti kondensators kļūst par atvērtu ķēdi, kad tas ir pilnībā uzlādēts, un parasti pretestība augstākai frekvencei ir zema, tāpēc kondensators darbojas kā īssavienojums, tādējādi ļaujot pāriet augstajai frekvencei. No otras puses, ja frekvence ir zema, kondensatora pretestība ir augsta, kas apgrūtina zemās frekvences pāreju. Pulsācijām un citām pārejām lielākoties ir diezgan zema frekvence, tāpēc kondensators tos bloķē.

Pilna viļņa taisngriezis

Kā minēts iepriekš, taisngriezis ir ķēde, kas ar diožu palīdzību pārveido maiņstrāvas padevi līdzstrāvai. Rektifikācijas ķēdi var veidot divos veidos, vienu izmantojot divas diodes un otru veidojot četru diožu tiltu.

Pilna viļņa taisngriezis ar centru

Pilna viļņa taisngrieža ķēdei ar divām diodēm ir nepieciešams transformators, tāpēc šeit ir shēma pilna viļņa taisngrieža ķēdei ar divām diodēm:

Diodes ir savienotas pāri slodzei R _L un, ja punktam A ir pozitīva polaritāte attiecībā pret punktu C, tad diode D ₁ rīkosies tā, kā tas būs novirzīts uz priekšu. Tomēr, ja punktam B ir pozitīvs potenciāls attiecībā pret punktu C, tad diode D ₂ ļauj plūst strāvai, un šādi darbojas pilna viļņa taisngriezis. Šīs darbības rezultātā tiek nogriezta maiņstrāvas padeves negatīvā puse, un izejā tiek ģenerēta tīra līdzstrāvas viļņu forma.

Citiem vārdiem sakot, pirmā diode vada maiņstrāvas padeves pozitīvo pusciklu, bet otrā diode ir apgrieztā nobīdes stāvoklī. Savukārt negatīvajā pusciklā otrā diode vada un pirmā paliek apgrieztā nobīde.

Pilna viļņa taisngriezis ar kondensatora filtru

Līdzstrāvas izejā, kas saņemta no pilna viļņa taisngrieža, joprojām ir daži viļņi, kas ietekmē signāla kvalitāti. Tātad, lai izfiltrētu šos viļņus, parasti tiek izmantots kondensators, kas ir savienots paralēli pievienotajai slodzei. Tagad strāvas padeve ir ieslēgta un kondensators sāk uzlādēt, kad Diode D ₁ ir uz priekšu novirzes, kas ir pozitīvajā pusciklā. Negatīvā puscikla laikā kondensators sāk izlādēties, bet nav pilnībā izlādējies.

Taisngrieža izvadei ir gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas komponenti, un, kā mēs zinām, kondensatori bloķē līdzstrāvu. Tātad visas taisngrieža izejas maiņstrāvas sastāvdaļas iet cauri kondensatoram, atstājot tīru līdzstrāvas signālu slodzei:

Galīgā viļņu forma taisngrieža izvadei ar kondensatoru būs:

Pilna viļņa tilta taisngriezis

Pilna viļņa tilta taisngriezis sastāv no četrām diodēm, kas ir izvietotas tilta formā. Tomēr tam nav nepieciešams centrālais transformators, kas padara to lētāku salīdzinājumā ar citu tipu. Tilta taisngrieža jauda ir gandrīz tāda pati kā pilna viļņa taisngrieža izeja, pilna viļņa tilta taisngrieža shēma ir norādīta zemāk:

Šeit diodes ir virknē viena ar otru, un abas diodes vadīs katrā pusciklā, pozitīvajā pusciklā diodes D ₁ un D ₂ būs novirzīti uz priekšu, un pārējie divi būs nevadošā stāvoklī. Tomēr negatīvajā pusciklā pārējās divas diodes D ₃ un D ₄ būs novirzes uz priekšu.

Pilna viļņa tilta taisngriežam ir augstāks sprieguma kritums, salīdzinot ar pilna viļņa transformatora taisngriezi ar centru, jo katram ciklam vadošajā stāvoklī ir divas diodes. Turklāt tilta taisngrieža maksimālais apgrieztais spriegums ir vienāds ar spriegumu transformatorā sekundārajā pusē, un tādējādi to var izmantot augstsprieguma lietojumos. Tā kā abu veidu taisngriežu ķēžu darbība ir vienāda, izejas viļņu forma būs vienāda.

Tilta taisngriezis ar kondensatora filtru

Tāpat kā centrālais transformatora pilna viļņa taisngriezis, arī tilta taisngrieža kondensators ir savienots paralēli slodzei. Šis kondensators ir pazīstams arī kā izlīdzinošais kondensators, jo tas bloķē līdzstrāvu un ļauj signāla maiņstrāvas komponentei iziet caur to:

Tilta taisngrieža kondensatora filtra funkcija ir tāda pati kā pilna viļņa taisngrieža funkcijai ar centru, un abu veidu pulsācijas koeficients ir vienāds. Tāpēc viļņu forma būs tāda pati, kad izlīdzināšanas kondensators ir savienots ar tilta taisngriezi. Jāatzīmē, ka, izvēloties kondensatoru ar lielāku kapacitāti, pulsācijas koeficients tiek samazināts vēl vairāk, bet izlādes spriegums tiks palielināts.

Atšķirība starp centrālo pilna viļņa taisngriezi un tilta taisngriezi

Lai gan abas shēmas darbojas vienādi un joprojām rada līdzīgas izejas, starp tām ir dažas nelielas atšķirības:

Secinājums

Kondensatori ir lādiņu uzglabāšanas pasīvās ierīces, ko izmanto dažādiem lietojumiem, no kuriem viens ir jebkuru pārejas filtrēšana ķēžu izejā. Taisngriežu ķēdēs kondensators tiek izmantots, lai filtrētu viļņus to izejā, kas īsumā ir maiņstrāvas komponenti. Tā kā kondensatori vienmēr bloķē līdzstrāvu, tas ļaus tai iziet tikai maiņstrāvas komponentam, kas pēc tam nonāks zemē.

Pilna viļņa taisngriezis ir sadalīts divos veidos, viens ir ar centrālo transformatoru, bet otrs ir četru diožu tilts. Tātad kondensatoram ar abām pilna viļņa taisngriežu ķēdēm būs tāda pati darbība.