정류된 전압 리플을 줄이는 방법

정류기가 받는 전압은 일정하지 않고 맥동합니다. 상수 및 가변 구성 요소로 구성됩니다. 상수에 대한 가변 성분이 클수록 교란이 커지고 정류 전압의 품질이 나빠집니다.

가변 성분은 고조파에 의해 형성됩니다. 고조파 주파수는 평등에 의해 정의됩니다

에프(엔) = kmf,

여기서 k는 고조파 수, k = 1, 2, 3,…, m은 정류된 전압의 펄스 수, f는 주전원 전압의 주파수입니다.

정류 전압 리플 계수 p의 품질은 정류 전압의 평균값과 부하의 기본 고조파 진폭에 따라 평가됩니다.

정류된 전압 곡선에 포함된 고조파 성분 n = km의 차수는 펄스 수에만 의존하며 특정 정류기 회로... 가장 낮은 숫자의 고조파는 가장 높은 진폭을 가집니다.

n차 고조파 성분의 유효 전압 값은 이상적인 비조절 정류기의 정류 전압 Ud의 평균값에 따라 달라집니다.

실제 회로에서 한 다이오드에서 다른 다이오드로의 전류 전환은 분수로 측정되는 특정 유한 시간 내에 발생합니다. 교대 긴장의 기간 스위칭 각도... 스위칭 각도의 존재는 고조파의 진폭을 크게 증가시킵니다. 결과적으로 정류파 흥분이 커집니다.

저주파 및 고주파 고조파로 구성된 정류 전압의 AC 구성 요소는 다른 전자 장치를 방해하는 부하에 AC 전류를 생성합니다.

정류기의 출력 단자와 부하 사이의 정류 전압 리플을 줄이기 위해 고조파를 억제하여 정류 전압의 리플을 크게 줄이는 평활화 필터가 포함됩니다.

스무딩 필터의 주요 요소는 다음과 같습니다. 인덕터 (스로틀) 및 축전기, 저전력 및 트랜지스터에서.

수동 필터(트랜지스터 및 기타 증폭기 없음)의 작동은 반응 요소(인덕터 및 커패시터)의 저항 값의 주파수 의존성을 기반으로 합니다. 인덕터 저항 Xl 및 커패시터 X° C: Xl = 2πfL, X° C = 1 / 2πfC,

여기서 f는 반응 요소를 통해 흐르는 전류의 주파수, L은 초크의 인덕턴스, C는 커패시터의 커패시턴스입니다.

반응 요소의 저항에 대한 공식에서 전류 주파수가 증가함에 따라 코일의 저항 인덕턴스(초크) 증가하고 커패시터는 감소합니다. 직류의 경우 커패시터의 저항은 무한대이고 인덕터는 0입니다.

이 기능을 통해 인덕터는 정류된 전류 및 지연 고조파의 DC 구성 요소를 자유롭게 통과할 수 있습니다.또한 고조파 수가 높을수록(주파수가 높을수록) 더 효과적으로 느려집니다. 반대로 커패시터는 전류의 DC 성분을 완전히 차단하고 고조파를 통과시킵니다.

필터의 효율성을 특징짓는 주요 매개변수는 스무딩(필터링) 계수입니다.

q = p1 / p2,

여기서 p1은 필터가 없는 회로에서 정류기 출력의 리플 계수이고 p2는 필터 출력의 리플 계수입니다.

실제로 패시브 L자형, U자형 및 공진 필터가 사용됩니다. 가장 널리 사용되는 것은 L자형과 U자형이며 그 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1. 정류된 전압 리플을 줄이기 위한 패시브 스무딩 L자형(a) 및 U자형(b) 필터의 개략도

필터 초크 L의 인덕턴스와 필터 커패시터 C의 커패시턴스를 계산하기 위한 초기 데이터는 정류기의 리플 계수, 회로 변형 및 필터 출력의 필수 리플 계수입니다.

필터 매개변수의 계산은 평활화 계수의 결정으로 시작됩니다. 그런 다음 필터 회로와 커패시터의 커패시턴스를 무작위로 선택해야 합니다. 필터 커패시터의 커패시턴스는 아래 주어진 커패시턴스 범위에서 선택됩니다.

실제로 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000uF 용량의 커패시터가 사용됩니다. 높은 작동 전압에서는 이 시리즈의 작은 정전 용량 값을 사용하고 낮은 전압에서는 큰 정전 용량을 사용하는 것이 좋습니다.

L자형 필터 회로의 초크 인덕턴스는 다음 식으로 구할 수 있습니다.

U 자형 체계의 경우 —

공식에서 커패시턴스는 마이크로 패럿으로 대체되고 결과는 헨리 단위로 얻습니다.

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