Проектирование схемы фильтрации и стабилизации напряженияx
1. Схема фильтра и выбор устройства
Цепь фильтра выпрямителя обычно имеет цепи фильтра, такие как конденсаторы, катушки индуктивности и RC. Индуктивная фильтрация реализуется за счет использования индуктивности для создания противодействующей электродвижущей силы пульсирующему току и препятствования изменению тока. Чем больше индуктивность, тем лучше эффект фильтрации. Обычно он используется в местах, где ток нагрузки велик, а требования к фильтрации не высоки. Цепь RC-фильтра представляет собой схему фильтра, используемую для соединения резисторов и конденсаторов. Поскольку резистор уменьшит часть напряжения постоянного тока, выходное напряжение постоянного тока уменьшится, поэтому он подходит только для цепей с малым током. Конденсаторная фильтрация заключается в использовании эффекта зарядки и разрядки конденсатора, чтобы сделать выпрямленное выходное напряжение стабильным, а амплитуда напряжения увеличивается, эффект фильтрации хороший, и он подходит для различных цепей выпрямления. Выбор фильтрующего конденсатора в основном определяется типом, емкостью и значением выдерживаемого напряжения. Обычно используемые фильтрующие конденсаторы выпрямителя включают алюминиевые электролитические, танталовые электролитические, полиэфирные и монолитные конденсаторы. Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют большой ток утечки, низкое выдерживаемое напряжение и рабочую температуру (до плюс 70 градусов), но большую емкость; танталовые электролитические конденсаторы имеют малый ток утечки, более высокое выдерживаемое напряжение и рабочую температуру, чем алюминиевые электролитические конденсаторы, и обычно используются в местах с более высокими требованиями; полиэфирные конденсаторы имеют большое сопротивление изоляции, малые потери, низкую рабочую температуру (до плюс 55 градусов), небольшую емкость, но высокое выдерживаемое напряжение; монолитные конденсаторы могут быть выполнены небольшими по габаритам и высоким по выдерживаемому напряжению. Производительность и тепловые характеристики относительно стабильны, но емкость невелика. Как правило, когда выпрямленный выходной ток велик, необходимо использовать электролитические конденсаторы для фильтрации и стабилизации напряжения; если выходной ток мал, для фильтрации можно использовать обычные конденсаторы или электролитические конденсаторы. Если выходное напряжение постоянного тока имеет требования к коэффициенту пульсации или для предотвращения высокочастотных помех используйте электролитические конденсаторы. Лучше использовать параллельно с неполярными конденсаторами малой емкости: конденсаторы малой емкости могут отфильтровывать гармоники высокого порядка. в пульсирующем постоянном токе и электролитические конденсаторы могут отфильтровывать низкочастотные составляющие большого значения, а диапазон стабилизации напряжения широк, и эффект хороший. Схема выпрямления и фильтрации не требует слишком большой емкости и выдерживаемого напряжения конденсатора. Как правило, емкость конденсатора оценивается по выходному току. Если выходной ток большой, емкость будет большой; если ток мал, емкость будет мала. Однако, если емкость слишком велика, значение выходного напряжения будет уменьшено, а если слишком мало, пульсации напряжения будут большими и нестабильными. См. Таблицу 1 для определения емкости. Значение выдерживаемого напряжения обычно в 1,5–2 раза превышает рабочее напряжение подключенной цепи.
