د AC/DC کنورټر ته یو فلټر کپاسیټرونه اضافه کول د ولټیج ریپل پر څه اثر لري؟
د فلټر کنډانسرونو اضافه کول د AC/DC کنورټرونو کې ولتیج ریپل په وړاندیز
د AC/DC کنورټرونو کې، فلټر کنډانسرونو اضافه کول ولتیج ریپل ته یو مهمه اغیزمنه لري. فلټر کنډانسرونو یو له اصلي وظایفو څخه د ریکټیفیکیشن لنډه د متناوب ولتیج د سکونه کول، د خروجی ولتیجو کې د متناوب جزواتو (یعنی ریپل) کم کول او یو ثابت تر ولتیج فراهم کول دی. زهږه د ځینې توضیحات:
1. ولتیج ریپل څه دی؟
ولتیج ریپل د ریکټیفیکیشن لنډه د مستقیم ولتیج کې باقي ماندنه متناوب ولتیج جزوات دی. چیرې ریکټایفر متناوب ولتیج را مستقیم ولتیج تبدیل کوي، د خروجی ولتیج نه د یو بلکه د دوره واره تغییراتو لري، چې داسې ریپل په نوم شته.
ریپل د خروجی ولتیج په ناستي تاثیر ورکوي، په خاصه توګه د پایلو د چرخې د مناسب عمل د ځانګړتیا کې (مثلاً د دقیق الکترونیک، مخابراتي سیستمونو، او غیره).
2. فلټر کنډانسرونو څه وظیفه دی
کنډانسورونو اصلي خصوصیتونه: کنډانسورونه د الکترونیک بار لرونې او پرانیستل کولې قابلیت لري. چیرې د داخلې ولتیج یو ډوله لوی وي څخه د کنډانسور ولتیج، کنډانسور شارژ کیږي؛ چیرې د داخلې ولتیج ډیر کمه وي، کنډانسور دیشارژ کیږي. په دې شارژ او دیشارژ کولو پروسه کې، کنډانسورونه ولتیج تغییراتو په سکونه کول کې لارښود لري.
فلټر کنډانسورونو کاري چگونه: د AC/DC کنورټر کې، ریکټایفر متناوب ولتیج را د پالسونه واله مستقیم ولتیج تبدیل کوي. فلټر کنډانسور د ریکټایفر د خروجی ته متصل شوی دی. داسې وظیفه د ولتیج ټیپونو په وخت کې انرجی لرونې او په ولتیج کمې وخت کې داسې پرانیستل کول دی، د همدې چې ولتیج کمې ته د لپې پرانیستل کول، د خروجی ولتیج سکونه کول.
3. فلټر کنډانسورونو د ولتیج ریپل ته تاثیر
3.1 ریپل د امپلیټود کم کول
لوی کنډانسانس ریپل کم کوي: چیرې د فلټر کنډانسور د کنډانسانس لوی وي، د همدې ډیر انرجی لرونې او ولتیج تغییراتو په سکونه کول کې ډیره مهارت لري. په دې توګه، د فلټر کنډانسور د کنډانسانس لوړولو سره د خروجی ولتیج ریپل د امپلیټود ډیره کم کیږي.
د فرمول څخه لیدنه: د نیم موج یا تمام موج ریکټایفر کې، د ریپل ولتیج د امپلیټود V ripple د کنډانسانس C او بار ولټن IL سره د یوازې فرمول:
که:
V ripple د پیک تا پیک ریپل ولتیج؛IL د بار ولټن؛f د متناوب ولتیج د فریکوانس (د تمام موج ریکټایفر کې، د فریکوانس د داخلې متناوب ولتیج دوه ځله دی)؛C د فلټر کنډانسور د کنډانسانس.
د فرمول په څیر، د کنډانسانس C یا د فریکوانس f لوړولو سره د ریپل ولتیج کم کیږي.
3.2 د ریپل دوره لرونې
کنډانسور شارژ او دیشارژ کولو د وقت کنستانټ: د وقت کنستانټ τ=R×C، که R د بار د مقاومت دی. چیرې د کنډانسانس لوی وي، د کنډانسور د دیشارژ کولو وقت لوی شي، د ریپل دوره لوی شي او د موج ډول سکونه کیږي.
تاثیر: چیرې د کنډانسانس لوړل شي، د ریپل فریکوانس کم شي، او د موج ډول به د ایدیالي مستقیم ولتیج نږدې کیږي، د لوی فریکوانس جزواتو کم کیږي.
3.3 د پوښتنې واکنش تازه کول
بار تغییراتو په پام کول: فلټر کنډانسورونه نه صرف د استاتیک شرایطو کې ولتیج ریپل په سکونه کول کې کمک کوي، بلکه په دې توګه چې د بار ولټن تغییراتو په وخت کې د لحظه واره انرجی فراهم کوي. چیرې د بار ولټن ډیر لوړ شي، کنډانسور د لخوا شارژ شوی انرجی په سرعت پرانیستل کوي، د خروجی ولتیج د ډیر کم شوې له پاملرنې کې پیشګیری کوي؛ چیرې د بار ولټن کم شي، کنډانسور د لخوا اضافي انرجی جذب کوي، د دې څخه د ډیر لوړ شوې له پاملرنې کې پیشګیری کوي.
تاثیر: داسې د سیستم د پوښتنې واکنش تازه کول کې کمک کوي، د همدې چې په دې توګه چې د بار تغییراتو په وخت کې د خروجی ولتیج په ثباتي حالت کې دی.
4. د فلټر کنډانسورونو انتخاب لپاره اعتبارات
4.1 کنډانسور د ډول
الکترولیټیک کنډانسورونه: یو عام کارول شوي فلټر کنډانسور د الکترولیټیک کنډانسور دی، چې د لوی کنډانسانس مقدارونه په نسبتاً کم ګټه توګه پیشکش کوي، د همدې چې د کم فریکوانس کارونو (مثلاً ۵۰Hz یا ۶۰Hz د ګرید ریکټیفیکیشن) لپاره مناسب دی. په همدې توګه، الکترولیټیک کنډانسورونه د محدود عمر او د لوی درجې د کارولو په توګه د ډیره ګرمۍ لپاره د موثرې د کم شوې.
سرامیک کنډانسورونه: سرامیک کنډانسورونه د کوچنی کنډانسانس مقدارونه لري، په همدې توګه په سرعت واکنش کوي، د همدې چې د لوی فریکوانس کارونو لپاره مناسب دی. داسې معمولاً په الکترولیټیک کنډانسورونو سره د یوځای کې کارول کېږي ترڅو د کم فریکوانس او لوی فریکوانس ریپلونو په برخه کې د کارولو په توګه.
فلم کنډانسورونه: فلم کنډانسورونه د کم معادل سلسله مقاومت (ESR) او د ګرمۍ په نسبت د ثباتي ډول لري، د همدې چې د لوی دقیق او لوی موثرې کارونو لپاره مناسب دی.
4.2 کنډانسانس مقدار
د بار د نیوچې په پام کول: کنډانسانس مقدار په د بار ولټن او د اجازه شوې ریپل ولتیج په توګه انتخاب کیږي. لوی کنډانسانس د ریپل په سکونه کول کې ډیره موثره دی، په همدې توګه د ګټه او فیزیکي سایز په توګه لوړولی شي.
د ډیزاین تړاو: د عملي ډیزاین کې، د کنډانسانس، ګټه، سایز او موثرې تړاو ترموخ کې یو توازن لازم دی. مهندسان معمولاً د ریپل د نیوچې په توګه د ګټه او سایز په توګه ډیره لوړولو سره د کنډانسانس مقدار انتخاب کوي.
4.3 د معادل سلسله مقاومت (ESR)
ESR د تاثیر: کنډانسور د معادل سلسله مقاومت (ESR) د فلټر کولو پرمختګ ته تاثیر ورکوي. لوی ESR د انرجی ډیره کم کړي او د ریپل ولتیج لوړولو ته وړاندیز کوي. په همدې توګه، د کم ESR کنډانسور انتخاب کول د فلټر کولو پرمختګ ته ډیره کمک کوي او د ریپل کم کوي.
د ګرمۍ تاثیرات: ESR هم د کنډانسور په ګرمۍ کې تاثیر ورکوي، په خاصه توګه د لوی ولټن کارونو کې. په همدې توګه، د کم ESR کنډانسور انتخاب کول نه صرف د فلټر کولو پرمختګ ته کمک کوي بلکه د کنډانسور د عمر په توګه لوړولو ته هم کمک کوي.
5. ډیره مرحله او هیبرید فلټر کول
ډیره مرحله فلټر کول: د ریپل په ډیره کم کولو په وړاندیز، د AC/DC کنورټرونو کې ډیره مرحله فلټر کول کارول کیږي. مثلاً، د ریکټایفر په پای کې ډیره کنډانسورونه یا د کنډانسورونه او اینډکټرونو (LC فلټر) د یوځای کې کارول کیږي. LC فلټرونه په دویمې فریکوانس ریپلونو په توګه د ریزوننس په کې د خروجی ولتیج په سکونه کول کې کمک کوي.
هیبرید فلټر کول: د مختلفو نوعو کنډانسورونو (مثلاً الکترولیټیک او سرامیک کنډانسورونه) د یوځای کې کارول کې د کم فریکوانس او لوی فریکوانس ریپلونو په توګه د فلټر کولو پرمختګ ته ډیره کمک کوي. مثلاً، الکترولیټیک کنډانسورونه د کم فریکوانس ریپلونو په توګه کارول کوي، او سرامیک کنډانسورونه د لوی فریکوانس ریپلونو په توګه کارول کوي.
6. خلاصه
فلټر کنډانسورونو اضافه کول د AC/DC کنورټرونو کې ولتیج ریپل ته یو مهمه اغیزمنه لري، په ځانګړې توګه:
د ریپل د امپلیټود کم کول: د کنډانسانس یا د ولتیج فریکوانس لوړولو سره د خروجی ولتیج ریپل د امپلیټود ډیره کم کیږي.
د ریپل دوره لرونې: لوی کنډانسانس د کنډانسور د دیشارژ کولو وقت لوی شي، د ریپل دوره لوی شي او د موج ډول سکونه کیږي.
د پوښتنې واکنش تازه کول: فلټر کنډانسورونه په د بار ولټن تغییراتو په وخت کې د لحظه واره انرجی فراهم کوي، د همدې چې د خروجی ولتیج په ثباتي حالت کې دی.
د مناسب کنډانسور د ډول او کنډانسانس انتخاب: د کارولو د نیوچې په توګه د مناسب کنډانسور د ډول او کنډانسانس انتخاب د ګټه، سایز او موثرې ترموخ کې یو توازن لازم دی.
د فلټر کنډانسورونو په مناسب ډول انتخاب او ترتیب کول سره، د AC/DC کنورټرونو د خروجی ولتیج د کوالیټي ډیره تازه کیږي، د پایلو د چرخې د ثباتي او وړاندیزې تضمین کوي.
