Berechnung des Filterkondensators zur Glättung der Welligkeit

Im vorherigen Artikel haben wir den Welligkeitsfaktor in Stromversorgungsschaltungen kennengelernt. Hier fahren wir fort und bewerten die Formel zur Berechnung des Welligkeitsstroms und folglich den Filterkondensatorwert zur Eliminierung des Welligkeitsgehalts im Gleichstromausgang.

Der vorherige Beitrag erklärt wie ein Gleichstromgehalt nach der Gleichrichtung die maximal mögliche Welligkeitsspannung tragen kann und wie es durch Verwendung eines Glättungskondensators erheblich reduziert werden kann.

Obwohl der endgültige Welligkeitsgehalt, der die Differenz zwischen dem Spitzenwert und dem Minimalwert des geglätteten Gleichstroms darstellt, niemals vollständig zu eliminieren scheint und direkt vom Laststrom abhängt.

Mit anderen Worten, wenn die Last relativ höher ist, wird die Der Kondensator verliert allmählich seine Kompensationsfähigkeit oder korrigieren Sie den Welligkeitsfaktor.

Standardformel zur Berechnung des Filterkondensators

Im folgenden Abschnitt werden wir versuchen, die Formel zur Berechnung des Filterkondensators in Stromversorgungskreisen zu bewerten, um eine minimale Welligkeit am Ausgang sicherzustellen (abhängig von der angeschlossenen Laststromspezifikation).

C = I / (2 × f × Vpp)

wobei I = Laststrom

f = Eingangsfrequenz von AC

Vpp = die minimale Welligkeit (die Spitze-Spitze-Spannung nach dem Glätten), die für den Benutzer zulässig oder in Ordnung sein kann, da es praktisch nie möglich ist, diese Null zu machen, da dies einen nicht praktikablen, nicht lebensfähigen monströsen Kondensatorwert erfordern würde, wahrscheinlich nicht für jedermann machbar.

Versuchen wir, die Beziehung zwischen Laststrom, Welligkeit und dem optimalen Kondensatorwert aus der folgenden Bewertung zu verstehen.

Beziehung zwischen Laststrom, Welligkeit und Kondensatorwert

In der genannten Formel können wir sehen, dass die Welligkeit und die Kapazität umgekehrt proportional sind, dh wenn die Welligkeit minimal sein muss, muss der Kondensatorwert zunehmen und umgekehrt.

Angenommen, wir stimmen einem Vpp-Wert zu, der beispielsweise 1 V beträgt, um nach dem Glätten im endgültigen Gleichstromgehalt vorhanden zu sein, dann kann der Kondensatorwert wie folgt berechnet werden:

Beispiel:

C = I / 2 x f x Vpp (unter der Annahme von f = 100 Hz und einem Laststrombedarf von 2 A)

Vpp sollte idealerweise immer eine Eins sein, da die Erwartung niedrigerer Werte enorme unpraktikable Kondensatorwerte erfordern kann, so dass '1' Vpp als vernünftiger Wert angesehen werden kann.

Wenn wir die obige Formel lösen, erhalten wir:

C = I / (2 × f × Vpp)

= 2 / (2 × 100 × 1) = 2/200

= 0,01 Farad oder 10.000 uF (1 Farad = 1000000 uF)

Somit zeigt die obige Formel deutlich, wie der erforderliche Filterkondensator in Bezug auf den Laststrom und den minimal zulässigen Welligkeitsstrom in der Gleichstromkomponente berechnet werden kann.

Unter Bezugnahme auf das oben gelöste Beispiel kann man versuchen, den Laststrom und / oder den zulässigen Welligkeitsstrom zu variieren und den Filterkondensatorwert leicht entsprechend zu bewerten, um eine optimale oder beabsichtigte Glättung des gleichgerichteten Gleichstroms in einem gegebenen Stromversorgungskreis sicherzustellen.