Τι είναι η λειτουργία ενός φίλτρου LC σε αντιστροφέα;

Ο τομπός LC είναι ένας ηλεκτρικός κύκλος που συνδυάζει τις λειτουργίες του αντιστροφέα και του φίλτρου. Η κύρια δουλειά του τομπού LC είναι να μετατρέπει την ηλεκτρική τάση σε έμμεση ροή (DC) από μια μπαταρία, σε εναλλασσόμενη ροή (AC) που είναι κατάλληλη για τη λειτουργία ηλεκτρικών συσκευών, ενώ φιλτράρει την εξόδου για να βελτιώσει την ποιότητα της AC κύματος. Στο εξής, η λεπτομερής περιγραφή της λειτουργίας του τομπού LC:

Συστατικά του τομπού LC

Αντιστροφικό μέρος

Το αντιστροφικό τμήμα μετατρέπει την είσοδο DC σε εξόδους AC. Αυτό συνήθως γίνεται με την ταχεία ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ενός σεμικαταναλωτικού διακόπτη, όπως ένας MOSFET ή IGBT, για να δημιουργηθεί ένα τετραγωνικό κύμα ή ένα κύμα πλάτους μονοπάτι (PWM).

Μέρος φίλτρου LC

Το φίλτρο LC αποτελείται από έναν αυξαντή (L) και ένα συμβολαιό (C) σε σειρά ή παράλληλα. Η λειτουργία αυτού του φίλτρου είναι να επιβράδυνει τις άκρες του τετραγωνικού κύματος ή PWM κύματος που δημιουργείται από το αντιστροφικό τμήμα, αποτελείται σε έναν καθαρότερο ημιτονοειδή κύμα.

Λειτουργικός μηχανισμός του τομπού LC

Η DC μετατρέπεται σε AC

Το αντιστροφικό τμήμα μετατρέπει την είσοδο DC σε AC κύμα. Αυτό συνήθως είναι ένα τετραγωνικό κύμα ή ένα σήμα PWM πλούσιο σε υπερτόνους, το οποίο δεν είναι ιδανικό για ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές.

Φίλτρο εξόδου

Το μέρος του φίλτρου LC τότε βελτιώνει την έξοδο του αντιστροφικού τμήματος:

• Η λειτουργία του αυξαντή (L) είναι να εμποδίζει τον υψηλόσυχνο συνιστώνα και να επιτρέπει την πάροδο του χαμηλόσυχνου συνιστώνα (την βασική συχνότητα του σήματος AC).

• Η λειτουργία του συμβολαίου (C) είναι να εμποδίζει τον χαμηλόσυχνο συνιστώνα και να επιτρέπει την πάροδο του υψηλόσυχνου συνιστώνα, έτσι ώστε να φιλτράρει τον ανεπιθύμητο υψηλόσυχνο θόρυβο και τους υπερτόνους.

• Μαζί, τα στοιχεία L και C σχηματίζουν έναν συντονιστικό κύκλο που επιλεκτικά φιλτράρει τους ανεπιθύμητους συχνότητες, αφήνοντας ένα πιο καθαρό, πιο ημιτονοειδές κύμα.

Βελτίωση της ποιότητας του κύματος

Με τη φίλτρωση της εξόδου, ο τομπός LC εξασφαλίζει ότι το AC κύμα είναι πιο κοντά σε ένα καθαρό ημιτονοειδές κύμα, το οποίο είναι κρίσιμο για ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές που απαιτούν έναν καθαρό AC προμηθευτή ενέργειας.

Μείωση της ηλεκτρομαγνητικής/RF παρεμπίδευσης

Τα φίλτρα LC μπορούν επίσης να μειώσουν την ηλεκτρομαγνητική παρεμπίδευση (EMI) και την παρεμπίδευση ραδιοσυχνοτήτων (RFI), φιλτράροντας τον υψηλόσυχνο θόρυβο που μπορεί να επηρεάσει άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.

Σταθερή εξόδου τάση

Παρ' όλο που αυτό δεν είναι η κύρια λειτουργία, τα φίλτρα LC μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη σταθεροποίηση της εξόδου τάσης σε μεγάλο βαθμό, εξασφαλίζοντας ότι η αμπλιτούδα του AC κύματος παραμένει σχετικά σταθερή, παρά τις αλλαγές στο φορτίο ή την είσοδο τάση.

Εφαρμογή

Οι τομποί LC χρησιμοποιούνται συχνά σε διάφορες περιπτώσεις όπου απαιτείται υψηλής ποιότητας AC ενέργεια:

• Συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας: Σε συστήματα φωτοβολταϊκών πινάκων και ανεμογεννήτριων, η έμμεση ροή που παράγεται χρειάζεται να μετατραπεί σε εναλλασσόμενη ροή για σύνδεση στο δίκτυο ή για οικιακή χρήση.

• Συστήματα εφεδρείας μπαταριών: σε συστήματα ανατροφοδότησης (UPS) και συστήματα εφεδρείας επικίνδυνων καταστάσεων.

• Περιφερειακός γεννήτρια: Παρέχει καθαρή AC ενέργεια για κατασκηνώσεις ή τοποθεσίες εργασίας σε απομακρυσμένες περιοχές.

• Οικιακές συσκευές: Ενεργοποιεί ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές που απαιτούν σταθερή και καθαρή AC ενέργεια.

Συμπέρασμα

Η δουλειά ενός τομπού LC περιλαμβάνει τη μετατροπή DC ενέργειας σε AC ενέργεια και στη συνέχεια τη φίλτρωση της εξόδου για να παράγει υψηλής ποιότητας AC κύματα που είναι κατάλληλα για τη λειτουργία μιας ευρείας γκάμας ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών. Η συνδυασμός του αντιστροφικού τμήματος και του μέρους φίλτρου LC εξασφαλίζει ότι η εξόδου είναι καθαρή και ελεύθερη από ανεπιθύμητους υπερτόνους και θόρυβο.