LC-suodattainvaihto on sähköinen piiri, joka yhdistää vaihtojen ja suodattimen toiminnot. LC-suodattainvaihtojen päätäsmä on muuntaa akun kaltaisen lähdön antama suora virta (DC) vaihtelevaksi varta (AC), joka on sopiva sähköisten laitteiden ajamiseen, samalla parantamalla AC-virran muodon laatua. Seuraavassa on yksityiskohtainen kuvaus LC-suodattainvaihtojen toiminnasta:
LC-suodattainvaihtojen komponentit
Vaihtososa
Vaihtososa muuttaa DC-syötteen AC-ulostuloksi. Tämä tehdään yleensä nopeasti kytkemällä ja poistamalla semanttinen kytkin, kuten MOSFET tai IGBT, luodakseen neliömuodon virran tai pulssivaltuuden (PWM) muodon.
LC-suodatossosa
LC-suodattimessa on sarja- tai rinnakkaiskytketty induktori (L) ja kondensaattori (C). Tämän suodattimen rooli on pehmentää vaihtososan tuottaman neliömuodon tai PWM-muodon reunoja, mikä johtaa puhtaampaan sinimuotoon ulostulona.
LC-suodattainvaihtojen toimintaperiaate
DC muutetaan AC:ksi
Vaihtososa muuttaa DC-syöttövirtauksen AC-muotoon. Tämä on yleensä harmonisesti rikas neliömuodon tai PWM-signaali, joka ei ole ideaalinen herkille elektronisille laitteille.
Suodatettu ulostulo
LC-suodatossosa tarkentaa sitten vaihtososan ulostuloa:
Induktorin (L) rooli on estää korkean taajuuden osa ja päästää matalan taajuuden osa (AC-signaalin perustaajuus).
Kondensaattorin (C) rooli on estää matalan taajuuden osa ja päästää korkean taajuuden osa, suodattamalla pois haluttomat korkean taajuuden häiriöt ja harmoniset.
Yhdessä L- ja C-elementit muodostavat resonoivan piirin, joka valikoivasti suodattaa pois haluttomat taajuudet, jättäen takanaan sileämmän, sinimuotoisen virran.
Virran muodon parantaminen
Suodattamalla ulostuloa LC-suodattainvaihto varmistaa, että AC-virta on lähempänä puhtaa sinimuotoista, mikä on kriittistä herkille elektronisille laitteille, jotka vaativat puhtaa AC-virtayhteyden.
Sähkömagneettisen häiriön/RF-häiriön vähentäminen
LC-suodattimet voivat myös vähentää sähkömagneettista häiriötä (EMI) ja radiofrekvenssihäiriötä (RFI) suodattamalla pois korkean taajuuden häiriöt, jotka voivat vaikuttaa muihin elektronisiin laitteisiin.
Vakaat ulostulovirta
Vaikka tämä ei ole ensisijainen toiminto, LC-suodattimet voivat myös auttaa jonkin verran vakaistamaan ulostulovirtaa, varmistamalla, että AC-virran amplitudi pysyy suhteellisen vakiona huolimatta latausten tai syöttövirtauksen muutoksista.
Sovellukset
LC-suodattainvaihtoja käytetään useissa tilanteissa, joissa tarvitaan korkealaatuista AC-virtaa:
Uusiutuvat energialähteet: Aurinkopaneelijärjestelmissä ja tuuliturbiinijärjestelmissä tuotettu suora virta on muunnettava vaihtelevaksi varta verkon liittämiseksi tai kotikäyttöön.
Akkuvarmuusjärjestelmät: keskeytymättömien sähkölähteiden (UPS) ja hätävarmuusjärjestelmien yhteydessä.
Kannettavat generaattorit: Tarjoavat puhtaa AC-virtaa leiriytymiselle tai etätyöpaikoille.
Kotilaitteet: Voimaantaminen herkille elektronisille laitteille, jotka vaativat vakaita ja puhtaita AC-virtayhteyksiä.
Yhteenveto
LC-suodattainvaihtojen tehtävä on muuntaa DC-virta AC-virtaksi ja sitten suodattaa ulostulo tuottamaan korkealaatuisia AC-virtoja, jotka ovat sopivia laajan kirjon sähköisten ja elektronisten laitteiden ajamiseen. Vaihtososan ja LC-suodattimen yhdistelmä varmistaa, että ulostulo on puhtaana ja vapaana haluttomista harmonisista ja häiriöistä.