Filtrarea condensatorului este o legătură cheie în invertoare de putere . Scopul său principal este de a reduce ondulația din sursa de alimentare CC și de a se asigura că puterea de ieșire CA de către invertor are un nivel de tensiune mai stabil.
Filtrarea condensatorului sursei de curent continuu:
La capătul de intrare al invertorului de putere, puterea DC este obținută printr-un redresor, care va introduce anumite ondulații. Aceste pulsații provin în primul rând din non-idealități în sursa de alimentare și prezența altor componente AC în sursa de alimentare. Pentru a elimina sau reduce aceste pulsații, la ieșirea redresorului este conectat un filtru capacitiv.
Alegerea condensatorului:
Alegerea condensatorului este crucială pentru efectul de filtrare capacitivă. În general, condensatoarele trebuie să aibă suficientă capacitate și rezistență la tensiune pentru a asigura o tensiune de ieșire netedă pe parcursul întregului ciclu de curent. În același timp, tensiunea nominală a condensatorului ar trebui să fie mai mare decât valoarea maximă a sursei de tensiune pentru a preveni defectarea condensatorului.
Principiul filtrarii capacitive:
Principiul filtrării capacitive se bazează pe răspunsul condensatorilor la schimbările de tensiune. Când puterea de curent continuu este trecută printr-un condensator, condensatorul se încarcă, absoarbe vârfurile de curent și apoi eliberează energia stocată atunci când curentul scade. În acest fel, condensatorul servește drept „stocare de energie” care poate netezi ieșirea DC și poate reduce amplitudinea ondulației.
Răspunsul în frecvență al filtrului condensatorului:
Filtrele capacitive au răspunsuri diferite la ondularea la frecvențe diferite. Pentru ondulațiile de joasă frecvență, condensatoarele prezintă o impedanță mai mică și le pot filtra eficient. Dar pentru zgomotul de înaltă frecvență, impedanța condensatorului va crește, limitând efectul său de filtrare asupra ondulațiilor de înaltă frecvență. Prin urmare, este de obicei folosit împreună cu un inductor pentru a forma un filtru LC pentru a îmbunătăți efectul de filtrare al ondulațiilor cu spectru larg.
Considerații de proiectare pentru filtrarea capacitivă:
În proiectarea filtrelor condensatoarelor, trebuie să se ia în considerare factori precum ESR (rezistență în serie echivalentă), ESL (inductanță în serie echivalentă), intervalul de temperatură de funcționare și durata de viață a condensatorului. Mediul de operare și cerințele invertorului vor afecta selecția și configurația condensatorului.
Poziția filtrului:
Filtrul condensatorului este de obicei plasat la capătul de intrare al invertorului, adică la capătul de ieșire al redresorului, pentru a asigura o filtrare eficientă a ondulației sursei de curent continuu. În plus, filtrele pot fi utilizate și la ieșirea invertorului pentru a îmbunătăți calitatea formei de undă de curent alternativ.
