کار فیلتر LC در وارسکن چیست

فیلتر LC وارونه یک مدار الکتریکی است که عملکرد وارونه و فیلتر را ترکیب می‌کند. کار اصلی فیلتر LC وارونه تبدیل انرژی مستقیم (DC) از منابعی مانند باتری به انرژی متناوب (AC) مناسب برای پیشراندن دستگاه‌های الکتریکی است، در حالی که خروجی را فیلتر می‌کند تا کیفیت موج AC را بهبود بخشد. زیرا توضیح دقیق عملکرد فیلتر LC وارونه آمده است:

اجزاء فیلتر LC وارونه

بخش وارونه

بخش وارونه ورودی DC را به خروجی AC تبدیل می‌کند. این کار معمولاً با روشن و خاموش کردن سریع یک مسیر نیمه‌رسانا مانند MOSFET یا IGBT انجام می‌شود تا یک موج مربعی یا مدولاسیون عرض پالس (PWM) ایجاد شود.

بخش فیلتر LC

فیلتر LC شامل یک القایی (L) و یک خازن (C) در سری یا موازی است. نقش این فیلتر صاف کردن لبه‌های موج مربعی یا PWM تولید شده توسط بخش وارونه است که نتیجه آن یک خروجی موج سینوسی تمیز‌تر است.

اصول کار فیلتر LC وارونه

DC به AC تبدیل می‌شود

بخش وارونه ولتاژ ورودی DC را به یک موج AC تبدیل می‌کند. این معمولاً یک موج مربعی یا سیگنال PWM غنی از هارمونیک‌ها است که برای دستگاه‌های الکترونیکی حساس مناسب نیست.

خروجی فیلتر

بخش فیلتر LC سپس خروجی بخش وارونه را تصفیه می‌کند:

• نقش القایی (L) مسدود کردن مؤلفه‌های فرکانس بالا و عبور دادن مؤلفه‌های فرکانس پایین (فرکانس اساسی سیگنال AC) است.

• نقش خازن (C) مسدود کردن مؤلفه‌های فرکانس پایین و عبور دادن مؤلفه‌های فرکانس بالا است، بنابراین نویز و هارمونیک‌های ناخواسته فرکانس بالا فیلتر می‌شوند.

• در کل، عناصر L و C یک مدار رزونانسی تشکیل می‌دهند که به طور انتخابی فرکانس‌های ناخواسته را فیلتر می‌کنند و یک موج خروجی تمیز‌تر و شبیه به موج سینوسی باقی می‌گذارند.

بهبود کیفیت موج

با فیلتر کردن خروجی، فیلتر LC وارونه مطمئن می‌شود که موج AC به موج سینوسی خالص نزدیک‌تر است، که برای دستگاه‌های الکترونیکی حساس که به یک منبع تغذیه AC تمیز نیاز دارند، بسیار مهم است.

کاهش تداخل الکترومغناطیسی/RF

فیلترهای LC می‌توانند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) را نیز با فیلتر کردن نویز فرکانس بالا که می‌تواند بر دیگر دستگاه‌های الکترونیکی تأثیر بگذارد، کاهش دهند.

ولتاژ خروجی ثابت

اگرچه این کار اصلی نیست، فیلترهای LC می‌توانند به حدودی ولتاژ خروجی را پایدار کنند و مطمئن شوند که دامنه موج AC نسبتاً ثابت باقی می‌ماند، حتی با تغییرات بار یا ولتاژ ورودی.

کاربرد

وارونه‌های فیلتر LC معمولاً در موقعیت‌های مختلفی که نیاز به انرژی AC با کیفیت بالا وجود دارد، استفاده می‌شوند:

• سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر: در سیستم‌های پانل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی، جریان مستقیم تولید شده نیاز به تبدیل به جریان متناوب برای اتصال به شبکه یا استفاده خانگی دارد.

• سیستم‌های پشتیبانی باتری: در سیستم‌های تأمین انرژی بدون وقفه (UPS) و سیستم‌های پشتیبانی اضطراری.

• ژنراتور قابل حمل: تأمین انرژی AC تمیز برای کمپینگ یا محل‌های کار دور.

• وسایل خانگی: تأمین انرژی برای دستگاه‌های الکترونیکی حساس که به انرژی AC پایدار و تمیز نیاز دارند.

خلاصه

وظیفه فیلتر LC وارونه شامل تبدیل انرژی DC به AC و سپس فیلتر کردن خروجی برای تولید موج‌های AC با کیفیت بالا است که برای پیشراندن مجموعه وسیعی از دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی مناسب است. ترکیب بخش وارونه و بخش فیلتر LC مطمئن می‌شود که خروجی تمیز و بدون هارمونیک‌ها و نویز ناخواسته باشد.