Návrh filtračného a napäťového stabilizačného obvodux
1. Výber okruhu filtra a zariadenia
Filtračný obvod usmerňovača má zvyčajne filtračné obvody, ako sú kondenzátory, induktory a RC. Indukčné filtrovanie sa realizuje pomocou indukčnosti na generovanie protielektrickej sily pulzujúceho prúdu a zamedzenie zmeny prúdu. Čím väčšia je indukčnosť, tým lepší je filtračný efekt. Všeobecne sa používa v oblasti, kde je záťažový prúd veľký a požiadavky na filtrovanie nie sú vysoké. RC filtračný obvod je filtračný obvod používaný na pripojenie rezistorov a kondenzátorov. Keďže rezistor zníži časť jednosmerného napätia, zníži sa výstupné jednosmerné napätie, takže je vhodný len pre obvody s malým prúdom. Filtrovanie kondenzátora spočíva v použití nabíjacieho a vybíjacieho efektu kondenzátora, aby bolo usmernené výstupné napätie stabilné a amplitúda napätia sa zvyšuje, filtračný efekt je dobrý a je vhodný pre rôzne usmerňovacie obvody. Pri výbere filtračného kondenzátora ide najmä o určenie typu, kapacity a hodnoty výdržného napätia. Bežne používané usmerňovacie filtračné kondenzátory zahŕňajú hliníkové elektrolytické, tantalové elektrolytické, polyesterové a monolitické kondenzátory. Hliníkové elektrolytické kondenzátory majú veľký zvodový prúd, nízke výdržné napätie a prevádzkovú teplotu (až do plus 70 stupňov), ale veľkú kapacitu; tantalové elektrolytické kondenzátory majú malý zvodový prúd, vyššie výdržné napätie a prevádzkovú teplotu ako hliníkové elektrolytické kondenzátory a vo všeobecnosti sa používajú pre miesta s vyššími požiadavkami; polyesterové kondenzátory majú veľký izolačný odpor, nízke straty, nízku prevádzkovú teplotu (až do plus 55 stupňov), malú kapacitu, ale vysoké výdržné napätie; monolitické kondenzátory môžu byť vyrobené s malými rozmermi a vysokými výdržným napätím. Výkon a tepelný výkon sú relatívne stabilné, ale kapacita je malá. Vo všeobecnosti, keď je usmernený výstupný prúd veľký, na filtrovanie a stabilizáciu napätia sa musia použiť elektrolytické kondenzátory; ak je výstupný prúd malý, možno na filtrovanie použiť bežné kondenzátory alebo elektrolytické kondenzátory. Ak má výstupné jednosmerné napätie požiadavky na koeficient zvlnenia alebo aby sa predišlo vysokofrekvenčnému šumu, použite elektrolytické kondenzátory Je lepšie použiť ich paralelne s malokapacitnými nepolárnymi kondenzátormi: kondenzátory s malou kapacitou dokážu odfiltrovať harmonické frekvencie v pulzujúcom jednosmernom prúde a elektrolytické kondenzátory dokážu odfiltrovať vysokohodnotné nízkofrekvenčné komponenty a rozsah stabilizácie napätia je široký a efekt je dobrý. Usmerňovací a filtračný obvod nevyžaduje príliš veľkú kapacitu a výdržné napätie kondenzátora. Vo všeobecnosti sa kapacita kondenzátora odhaduje podľa výstupného prúdu. Ak je výstupný prúd veľký, kapacita bude veľká; ak je prúd malý, kapacita bude malá. Ak je však kapacita príliš veľká, hodnota výstupného napätia sa zníži a ak je príliš malá, zvlnenie napätia bude veľké a nestabilné. Na určenie kapacity si pozrite tabuľku 1. Hodnota výdržného napätia je vo všeobecnosti 1,5 až 2-násobok pracovného napätia pripojeného obvodu.
