रेक्टिफाइड व्होल्टेज रिपल कसे कमी करावे

रेक्टिफायर्सद्वारे प्राप्त होणारे व्होल्टेज स्थिर नसते, परंतु धडधडते. यात स्थिर आणि परिवर्तनीय घटक असतात. स्थिरांकाच्या संदर्भात व्हेरिएबल घटक जितका मोठा असेल तितका जास्त त्रास आणि सुधारित व्होल्टेजची गुणवत्ता खराब होईल.

व्हेरिएबल घटक हार्मोनिक्सद्वारे तयार केला जातो. हार्मोनिक फ्रिक्वेन्सी समानतेद्वारे परिभाषित केल्या जातात

f (n) =kmf,

जेथे k हा हार्मोनिक क्रमांक आहे, k = 1, 2, 3,…, m ही रेक्टिफाइड व्होल्टेजच्या स्पंद्यांची संख्या आहे, f ही मुख्य व्होल्टेजची वारंवारता आहे.

रेक्टिफाइड व्होल्टेज रिपल गुणांक p च्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन केले जाते, जे सुधारित व्होल्टेजच्या सरासरी मूल्यावर आणि लोडमधील मूलभूत हार्मोनिकच्या मोठेपणावर अवलंबून असते.

रेक्टिफाईड व्होल्टेज वक्र मध्ये समाविष्ट असलेल्या हार्मोनिक घटकांचा क्रम n = km फक्त डाळींच्या संख्येवर अवलंबून असतो आणि विशिष्ट घटकांवर अवलंबून नाही रेक्टिफायर सर्किट्स... सर्वात कमी संख्यांच्या हार्मोनिक्समध्ये सर्वात जास्त मोठेपणा आहे.

n च्या क्रमाच्या हार्मोनिक घटकाचे प्रभावी व्होल्टेज मूल्य एका आदर्श अनियंत्रित रेक्टिफायरच्या सुधारित व्होल्टेज Ud च्या सरासरी मूल्यावर अवलंबून असते:

वास्तविक सर्किट्समध्ये, एका डायोडमधून दुसर्‍या डायोडमध्ये वर्तमान संक्रमण ठराविक मर्यादित कालावधीत घडते, अपूर्णांकांमध्ये मोजले जाते. वैकल्पिक तणावाचा कालावधी आणि त्याला स्विचिंग अँगल म्हणतात... स्विचिंग अँगलची उपस्थिती हार्मोनिक्सचे मोठेपणा वाढवते. परिणामी, आपण सुधारित लहरी उत्साह वाढतो.

रेक्टिफाइड व्होल्टेजचा एसी घटक, ज्यामध्ये कमी आणि उच्च वारंवारता हार्मोनिक्स असतात, लोडमध्ये एसी करंट तयार करतात जे इतर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये व्यत्यय आणतात.

रेक्टिफायर आणि लोडच्या आउटपुट टर्मिनल्समधील रेक्टिफाइड व्होल्टेजची लहर कमी करण्यासाठी स्मूथिंग फिल्टरचा समावेश होतो, जो हार्मोनिक्स दाबून रेक्टिफाइड व्होल्टेजची रिपल लक्षणीयरीत्या कमी करतो.

स्मूथिंग फिल्टरचे मुख्य घटक आहेत प्रेरक (थ्रॉटल्स) आणि कॅपेसिटर, आणि कमी शक्ती आणि ट्रान्झिस्टरवर.

निष्क्रिय फिल्टरचे ऑपरेशन (ट्रान्झिस्टर आणि इतर अॅम्प्लीफायर्सशिवाय) प्रतिक्रियाशील घटकांच्या (इंडक्टर आणि कॅपेसिटर) प्रतिरोध मूल्याच्या वारंवारता अवलंबनावर आधारित आहे. इंडक्टर रेझिस्टन्स Xl आणि कॅपेसिटर X° C: Xl = 2πfL, X° C = 1 / 2πfC,

जेथे f ही प्रतिक्रियाशील घटकातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता आहे, L हा चोकचा प्रेरण आहे, C कॅपेसिटरचा कॅपेसिटन्स आहे.

प्रतिक्रियाशील घटकांच्या प्रतिकारशक्तीच्या सूत्रांवरून असे दिसून येते की विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता वाढल्याने, कॉइलचा प्रतिकार अधिष्ठापन (चोक) वाढते आणि कॅपेसिटर कमी होते. डायरेक्ट करंटसाठी, कॅपेसिटरचा प्रतिकार असीम आहे आणि इंडक्टर शून्य आहे.

हे वैशिष्ट्य इंडक्टरला सुधारित करंट आणि विलंब हार्मोनिक्सचे डीसी घटक मुक्तपणे पास करण्यास अनुमती देते.तसेच, हार्मोनिक संख्या जितकी जास्त असेल (त्याची वारंवारता जितकी जास्त असेल), तितकी प्रभावीपणे ते कमी होते. त्याउलट, कॅपेसिटर विद्युत् प्रवाहाचा डीसी घटक पूर्णपणे अवरोधित करतो आणि हार्मोनिक्स पास करतो.

फिल्टरची प्रभावीता दर्शविणारे मुख्य पॅरामीटर म्हणजे स्मूथिंग (फिल्टरिंग) गुणांक

q = p1 / p2,

जेथे p1 हा फिल्टर नसलेल्या सर्किटमधील रेक्टिफायर आउटपुटचा रिपल फॅक्टर आहे, p2 हा फिल्टर आउटपुटचा रिपल फॅक्टर आहे.

सराव मध्ये, निष्क्रिय एल-आकाराचे, यू-आकाराचे आणि रेझोनंट फिल्टर वापरले जातात. एल-आकार आणि यू-आकाराचे सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, ज्याचे आकृती आकृती 1 मध्ये दर्शविल्या आहेत.

आकृती 1. रेक्टिफाइड व्होल्टेज रिपल कमी करण्यासाठी निष्क्रीयपणे स्मूथिंग एल-आकाराचे (ए) आणि यू-आकाराचे (ब) फिल्टर्सची योजना

फिल्टर चोक L च्या इंडक्टन्सची गणना करण्यासाठी प्रारंभिक डेटा आणि फिल्टर कॅपेसिटर C च्या कॅपेसिटन्स हे रेक्टिफायरचे रिपल फॅक्टर, सर्किट व्हेरिएंट आणि फिल्टर आउटपुटचे आवश्यक रिपल फॅक्टर आहेत.

फिल्टर पॅरामीटर्सची गणना स्मूथिंग गुणांकाच्या निर्धाराने सुरू होते. मग आपल्याला फिल्टर सर्किट आणि त्यामधील कॅपेसिटरची क्षमता यादृच्छिकपणे निवडण्याची आवश्यकता आहे. फिल्टर कॅपेसिटरची कॅपेसिटन्स खाली दिलेल्या कॅपेसिटन्स श्रेणीतून निवडली आहे.

सराव मध्ये, खालील क्षमता असलेले कॅपेसिटर वापरले जातात: 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000 uF. उच्च ऑपरेटिंग व्होल्टेजवर या मालिकेतील लहान कॅपेसिटन्स मूल्ये आणि कमी व्होल्टेजमध्ये मोठ्या कॅपेसिटन्सचा वापर करण्याची शिफारस केली जाते.

एल-आकाराच्या फिल्टर सर्किटमधील चोक इंडक्टन्स अंदाजे अभिव्यक्तीवरून निर्धारित केले जाऊ शकते

यू-आकाराच्या योजनेसाठी -

सूत्रांमध्ये, कॅपेसिटन्स मायक्रोफॅरॅड्समध्ये बदलला जातो आणि त्याचा परिणाम हेन्रीजमध्ये प्राप्त होतो.

व्होल्टेज रेक्टिफाइड रिपल व्होल्टेज फिल्टरिंग