כיצד להפחית את אדוות המתח המתוקן
המתח המתקבל על ידי המיישרים אינו קבוע, אלא פועם. הוא מורכב ממרכיבים קבועים ומשתנים. ככל שהרכיב המשתנה גדול יותר ביחס לקבוע, ההפרעה גדולה יותר ואיכות המתח המיושר גרועה יותר.
הרכיב המשתנה נוצר על ידי הרמוניות. התדרים ההרמוניים מוגדרים על ידי השוויון
f (n) =kmf,
כאשר k הוא המספר ההרמוני, k = 1, 2, 3,..., m הוא מספר הפולסים של המתח המיושר, f הוא התדר של מתח הרשת.
איכות מקדם האדוות p של המתח המיושר מוערך, התלוי בערך הממוצע של המתח המיושר ובמשרעת ההרמונית הבסיסית בעומס.
סדר הרכיבים ההרמוניים n = km הכלולים בעקומת המתח המיושרת תלוי רק במספר הפולסים ואינו תלוי בספציפי מעגלי מיישר... להרמוניות של המספרים הנמוכים ביותר יש את המשרעת הגבוהה ביותר.
ערך המתח האפקטיבי של הרכיב ההרמוני בסדר גודל n תלוי בערך הממוצע של המתח המיושר Ud של מיישר לא מווסת אידיאלי:
במעגלים אמיתיים, מעבר הזרם מדיודה אחת לאחרת מתרחש בתוך פרק זמן סופי מסוים, הנמדד בשברים תקופה של מתח לסירוגין ונקרא זווית מיתוג... הנוכחות של זוויות מיתוג מגדילה מאוד את משרעת ההרמוניות. כתוצאה מכך, אתה מעורר התרגשות גל מתוקן.
רכיב ה-AC של המתח המיושר, המורכב מהרמוניות בתדר נמוך וגבוה, יוצר זרם AC בעומס המפריע להתקנים אלקטרוניים אחרים.
כדי להפחית את האדוות של המתח המיושר בין מסופי המוצא של המיישר והעומס, כלול מסנן החלקה, אשר מפחית משמעותית את האדוות של המתח המיושר על ידי דיכוי הרמוניות.
המרכיבים העיקריים של מסנני החלקה הם משרנים (מצערות) ו קבלים, ובהספקים נמוכים וטרנזיסטורים.
פעולתם של מסננים פסיביים (ללא טרנזיסטורים ומגברים אחרים) מבוססת על תלות התדר של ערך ההתנגדות של האלמנטים התגובתיים (משרן וקבלים). התנגדות משרן Xl וקבל X° C: Xl = 2πfL, X° C = 1 / 2πfC,
כאשר f הוא תדירות הזרם הזורם דרך האלמנט התגובתי, L הוא השראות של המשנק, C הוא הקיבול של הקבל.
מהנוסחאות להתנגדות של היסודות התגובתיים, עולה שעם עלייה בתדירות הזרם, ההתנגדות של הסליל השראות (חנק) עולה והקבל יורד. עבור זרם ישר, ההתנגדות של הקבל היא אינסופית והמשרן הוא אפס.
תכונה זו מאפשרת למשרן להעביר בחופשיות את רכיב ה-DC של הזרם המיושר וההרמוניות עיכוב.כמו כן, ככל שהמספר ההרמוני גבוה יותר (ככל שהתדר שלו גבוה יותר), כך הוא מאט ביעילות רבה יותר. להיפך, הקבל חוסם לחלוטין את רכיב ה-DC של הזרם ומעביר הרמוניות.
הפרמטר העיקרי המאפיין את יעילות המסנן הוא מקדם ההחלקה (הסינון).
q = p1 / p2,
כאשר p1 הוא גורם האדוות של פלט המיישר במעגל ללא מסנן, p2 הוא מקדם האדוות של פלט המסנן.
בפועל, נעשה שימוש במסננים פסיביים בצורת L, בצורת U ותהודה. השימושים הנפוצים ביותר הם בצורת L וצורת U, שהתרשימים שלהם מוצגים באיור 1
איור 1. סכמטיקה של החלקה פסיבית של מסננים בצורת L (א) וצורת U (ב) להפחתת אדוות מתח מתוקנת
הנתונים הראשוניים לחישוב השראות של משנק המסנן L והקיבול של קבל המסנן C הם גורם האדוות של המיישר, וריאנט המעגל ומקדם האדוות הנדרש של פלט המסנן.
חישוב פרמטרי המסנן מתחיל בקביעת מקדם ההחלקה. אז אתה צריך לבחור באקראי את מעגל הסינון ואת הקיבול של הקבל שבו. הקיבול של קבל המסנן נבחר מטווח הקיבול המופיע להלן.
בפועל, נעשה שימוש בקבלים בעלי היכולות הבאות: 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000 uF. מומלץ להשתמש בערכי קיבול קטנים יותר מסדרה זו במתחי פעולה גבוהים ובקיבולים גדולים במתחים נמוכים.
ניתן לקבוע את השראות המשנק במעגל המסנן בצורת L מתוך הביטוי המשוער
עבור תוכנית בצורת U -
בנוסחאות, הקיבול מוחלף במיקרופארד, והתוצאה מתקבלת בהנרי.
סינון מתח מתוקשר במתח