सुधारित वोल्टेज तरंग को कैसे कम करें

रेक्टीफायर्स द्वारा प्राप्त वोल्टेज स्थिर नहीं है, लेकिन स्पंदित है। इसमें स्थिर और परिवर्तनशील घटक होते हैं। निरंतर के संबंध में चर घटक जितना बड़ा होता है, गड़बड़ी उतनी ही अधिक होती है और सुधारित वोल्टेज की गुणवत्ता उतनी ही खराब होती है।

चर घटक हार्मोनिक्स द्वारा बनता है। हार्मोनिक आवृत्तियों को समानता द्वारा परिभाषित किया गया है

एफ (एन) =kmf,

जहाँ k हार्मोनिक संख्या है, k = 1, 2, 3,…, m सुधारित वोल्टेज की दालों की संख्या है, f मुख्य वोल्टेज की आवृत्ति है।

सुधारित वोल्टेज तरंग गुणांक पी की गुणवत्ता का मूल्यांकन किया जाता है, जो संशोधित वोल्टेज के औसत मूल्य और लोड में मौलिक हार्मोनिक के आयाम पर निर्भर करता है।

संशोधित वोल्टेज वक्र में निहित हार्मोनिक घटकों एन = किमी का क्रम केवल दालों की संख्या पर निर्भर करता है और विशिष्ट पर निर्भर नहीं करता है सुधारक सर्किट... सबसे कम संख्या के हार्मोनिक्स में सबसे अधिक आयाम होता है।

एन के आदेश के हार्मोनिक घटक का प्रभावी वोल्टेज मान एक आदर्श अनियमित सुधारक के संशोधित वोल्टेज यूडी के औसत मूल्य पर निर्भर करता है:

वास्तविक परिपथों में, एक डायोड से दूसरे डायोड में वर्तमान संक्रमण एक निश्चित परिमित अवधि के भीतर होता है, जिसे अंशों में मापा जाता है। वैकल्पिक तनाव की अवधि और एक स्विचिंग कोण कहा जाता है... स्विचिंग कोणों की उपस्थिति हार्मोनिक्स के आयाम को बहुत बढ़ा देती है। नतीजतन, आप संशोधित तरंग उत्तेजना बढ़ाते हैं।

सुधारित वोल्टेज का एसी घटक, जिसमें कम और उच्च आवृत्ति वाले हार्मोनिक्स शामिल हैं, लोड में एक एसी करंट बनाता है जो अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ हस्तक्षेप करता है।

रेक्टिफायर के आउटपुट टर्मिनलों और लोड के बीच रेक्टिफाइड वोल्टेज के रिपल को कम करने के लिए एक स्मूथिंग फिल्टर शामिल होता है, जो हार्मोनिक्स को दबाकर रेक्टिफाइड वोल्टेज के रिपल को काफी कम कर देता है।

चौरसाई फिल्टर के मुख्य तत्व हैं कुचालक (थ्रॉटल) और संधारित्र, और कम शक्तियों और ट्रांजिस्टर पर।

निष्क्रिय फिल्टर (ट्रांजिस्टर और अन्य एम्पलीफायरों के बिना) का संचालन प्रतिक्रियाशील तत्वों (प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र) के प्रतिरोध मूल्य की आवृत्ति निर्भरता पर आधारित है। प्रारंभ करनेवाला प्रतिरोध Xl और संधारित्र X° C: Xl = 2πfL, X° C = 1 / 2πfC,

जहाँ f प्रतिक्रियाशील तत्व के माध्यम से बहने वाली धारा की आवृत्ति है, L चोक का अधिष्ठापन है, C संधारित्र का समाई है।

प्रतिक्रियाशील तत्वों के प्रतिरोध के सूत्रों से, यह इस प्रकार है कि वर्तमान की आवृत्ति में वृद्धि के साथ, कुंडल का प्रतिरोध अधिष्ठापन (चोक) बढ़ता है और संधारित्र घटता है। प्रत्यक्ष धारा के लिए, संधारित्र का प्रतिरोध अनंत है और प्रारंभ करनेवाला शून्य है।

यह सुविधा प्रारंभ करनेवाला को संशोधित वर्तमान और देरी हार्मोनिक्स के डीसी घटक को स्वतंत्र रूप से पारित करने की अनुमति देती है।साथ ही, हार्मोनिक संख्या जितनी अधिक होगी (इसकी आवृत्ति जितनी अधिक होगी), उतनी ही प्रभावी रूप से यह धीमी हो जाएगी। इसके विपरीत, संधारित्र वर्तमान के डीसी घटक को पूरी तरह से अवरुद्ध करता है और हार्मोनिक्स पास करता है।

फ़िल्टर की प्रभावशीलता को चिह्नित करने वाला मुख्य पैरामीटर चौरसाई (फ़िल्टरिंग) गुणांक है

क्यू = पी 1 / पी 2,

जहाँ p1 बिना फिल्टर वाले सर्किट में रेक्टिफायर आउटपुट का रिपल फैक्टर है, p2 फिल्टर आउटपुट का रिपल फैक्टर है।

व्यवहार में, निष्क्रिय एल-आकार, यू-आकार और गुंजयमान फिल्टर का उपयोग किया जाता है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एल-आकार और यू-आकार हैं, जिनमें से आरेख चित्र 1 में दिखाए गए हैं

चित्रा 1. सुधारित वोल्टेज लहर को कम करने के लिए निष्क्रिय रूप से चिकनाई एल-आकार (ए) और यू-आकार (बी) फ़िल्टर की योजनाएं

फ़िल्टर चोक L के इंडक्शन की गणना के लिए प्रारंभिक डेटा और फ़िल्टर कैपेसिटर C की कैपेसिटेंस रेक्टिफायर, सर्किट वेरिएंट और फ़िल्टर आउटपुट के आवश्यक रिपल फैक्टर के रिपल फैक्टर हैं।

फ़िल्टर मापदंडों की गणना चौरसाई गुणांक के निर्धारण से शुरू होती है। फिर आपको फिल्टर सर्किट और उसमें कैपेसिटर के कैपेसिटेंस को बेतरतीब ढंग से चुनने की जरूरत है। फिल्टर कैपेसिटर की कैपेसिटेंस को नीचे दी गई कैपेसिटेंस रेंज से चुना गया है।

व्यवहार में, निम्नलिखित क्षमता वाले कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है: 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000 uF। इस श्रृंखला के छोटे कैपेसिटेंस मूल्यों को उच्च ऑपरेटिंग वोल्टेज और कम वोल्टेज पर बड़े कैपेसिटेंस का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

एल-आकार के फिल्टर सर्किट में चोक इंडक्शन को अनुमानित अभिव्यक्ति से निर्धारित किया जा सकता है

यू-आकार की योजना के लिए -

सूत्र में, समाई को माइक्रोफ़ारड में प्रतिस्थापित किया जाता है, और परिणाम हेनरी में प्राप्त होता है।

वोल्टेज सुधारा तरंग वोल्टेज फ़िल्टरिंग