Kaj je valovalni tok v napajalnikih

Prispevek pojasnjuje, kaj je valovalni tok v napajalnih tokokrogih, kaj ga povzroča in kako ga je mogoče zmanjšati ali odpraviti z gladilnim kondenzatorjem.

Kaj je valovanje v napajalnih vezjih

V vseh napajalnikih izmeničnega in enosmernega toka se izhod enosmernega toka pridobi s popravljanjem vhodne moči izmeničnega toka in filtriranjem skozi gladilni kondenzator.

Čeprav postopek očisti izmenični tok do skoraj čistega enosmernega toka, znotraj vsebnosti enosmernega toka vedno ostane majhna vsebnost neželenega preostalega izmeničnega toka, to neželeno motenje v enosmernem toku pa imenujemo valovit tok ali napetost valovanja.

Ta preostala neželena vsebnost izmeničnega toka v enosmernem toku je večinoma posledica neustrezne filtracije ali dušenja rektificiranega enosmernega toka ali včasih zaradi nekaterih drugih zapletenih pojavov, kot so povratni signali iz induktivnih ali kapacitivnih obremenitev, povezanih z napajanjem, ali pa tudi iz visokofrekvenčnega signala procesne enote.

Zgoraj pojasnjeni faktor preostalega valovanja ( c ) je tehnično opredeljeno kot razmerje med velikostjo korenskega srednjega kvadratka (RMS) dejanske napetosti valovanja in absolutno vrednostjo, ki je vnesena v enosmerni tok izhodne napetosti, in je običajno predstavljeno v odstotkih.

Izražanje faktorja valovanja

Obstaja tudi alternativna metoda za izražanje faktorja valovanja, in sicer skozi vrednost napetosti od vrha do vrha. Zdi se, da je to metodo veliko lažje izraziti in izmeriti z uporabo osciloskopa in jo je mogoče z lahkoto ovrednotiti z razpoložljivo formulo.

Preden razumemo formulo za ocenjevanje vsebnosti valovanja v enosmernem toku, bi bilo najprej pomembno razumeti postopek pretvorbe izmeničnega toka v enosmerni tok z uporabo usmerniških diod in kondenzatorjev.

Običajno se mostični usmernik, ki je sestavljen iz štirih diod, uporablja za pretvorbo izmeničnega toka v enosmerni tok s polnim valom.

Toda tudi po odpravi ima lahko posledični enosmerni tok veliko valov zaradi velike napetosti od vrha do vrha (globoka dolina), ki je še vedno vztrajna v enosmernem toku. To je zato, ker je funkcija usmernika omejena le na pretvorbo negativnih ciklov izmeničnega toka v pozitivne cikle, kot je prikazano spodaj.

Diagram, ki prikazuje Ripple Valley

Vztrajne globoke doline med vsakim popravljenim polovičnim ciklom povzročajo največjo valovanje, ki se ga je mogoče lotiti le z dodajanjem kondenzatorja filtra čez izhod mostovnega usmernika.

Ta velika napetost od vrha do vrha med dolinami in vršni cikli se gladijo ali kompenzirajo s filtrskimi kondenzatorji ali gladilnimi kondenzatorji na celotnem izhodu mostnega usmernika.

Kako deluje kondenzator filtra

Ta izravnalni kondenzator se imenuje tudi rezervoarski kondenzator, saj deluje kot rezervoar in hrani energijo med največjimi cikli popravljene napetosti.

Kondenzator filtra shrani najvišjo napetost in tok med popravljenimi vršnimi cikli, hkrati pa obremenitev med temi cikli prejme tudi največjo moč, vendar med padajočimi robovi teh ciklov ali v dolinah kondenzator takoj vrne shranjeno energijo v obremenitev, ki zagotavlja kompenzacijo obremenitve, in obremenitev lahko sprejme dokaj enakomeren enosmerni tok z zmanjšanim vrhastim valovanjem v primerjavi z dejanskim valovanjem brez kondenzatorja.

Cikel se nadaljuje, ko se kondenzator med postopkom polni in prazni, da bi čim bolj zmanjšal razliko med dejansko vsebnostjo valovanja med priključki in obremenitvijo.

Učinkovitost glajenja je odvisna od toka obremenitve

Zgornja učinkovitost glajenja kondenzatorja je v veliki meri odvisna od obremenitvenega toka, saj to povečuje sposobnost glajenja kondenzatorja, sorazmerno zmanjšuje in to je razlog, da večje obremenitve zahtevajo večji gladilni kondenzator v napajalnikih.

Zgornja razprava pojasnjuje, kaj je valovanje v enosmernem napajanju in kako ga je mogoče zmanjšati z vstavitvijo glajevalnega kondenzatorja za mostnim usmernikom.

V naslednjem članku se bomo naučili, kako izračunati valovalni tok ali preprosto izračunati razliko med vrhom in vrhom v vsebnosti enosmernega toka s povezavo gladilnega kondenzatorja.

Z drugimi besedami, naučili se bomo kako izračunati pravilno ali optimalno vrednost kondenzatorja tako da se valovanje v enosmernem napajanju zmanjša na najnižjo raven.