The penapis adalah salah satu jenis alat elektronik terutamanya digunakan untuk melakukan pemprosesan isyarat. Fungsi utama penapis ini adalah untuk membenarkan komponen ac dan menyekat komponen dc beban. Output litar penapis akan menjadi voltan dc yang stabil. Pembinaan litar penapis boleh dilakukan dengan komponen elektronik asas seperti perintang, induktor, dan kapasitor. Terdapat berbeza jenis penapis ada iaitu LPF ( penapis lulus rendah ), BPF (penapis jalur lebar), HPF ( penapis lulus tinggi , kapasitor filter, dll. Fungsi utama kapasitor, dan juga induktor dalam litar ini, adalah, kapasitor membenarkan ac dan menyekat dc, sedangkan induktor hanya membenarkan komponen DC untuk membekalkan dan menyekat ac. Artikel ini membincangkan penapis kapasitor menggunakan penerus gelombang separuh dan penerus gelombang penuh.
Apakah Penapis Kapasitor?
Yang khas penapis kapasitor gambarajah litar ditunjukkan di bawah. Perancangan litar ini dapat dilakukan dengan kapasitor (C) serta perintang beban (RL). Voltan menarik penerus diberikan di terminal kapasitor. Setiap kali voltan penyearah meningkat maka kapasitor akan dicas serta membekalkan arus ke beban.
Penapis Kapasitor
Pada bahagian terakhir fasa suku, kapasitor akan dikenakan ke nilai voltan penerus tertinggi yang dilambangkan dengan Vm, dan kemudian voltan penerus mula berkurang. Apabila ini berlaku, kapasitor mula melepaskan voltan yang melintang dan memuatkannya. Voltan merentasi beban hanya akan berkurang kerana voltan puncak seterusnya berlaku seketika untuk mengecas kapasitor. Prosedur ini akan berulang berkali-kali dan bentuk gelombang output akan dilihat bahawa terdapat sedikit riak yang hilang dalam output. Tambahan pula, voltan keluaran lebih tinggi kerana ia tetap hampir dengan nilai voltan keluaran tertinggi penerus .
Input Penapis Kapasitor
Kapasitor memberikan reaktansi tak terhingga ke DC. Untuk DC, f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = tidak terhingga
Oleh itu, kapasitor tidak membenarkan DC mengalir melaluinya.
Keluaran Penapis Kapasitor
Litar penapis kapasitor sangat terkenal kerana ciri-cirinya seperti kos rendah, berat kurang, saiz kecil, & ciri baik. Litar penapis kapasitor berlaku untuk arus beban kecil.
Rectifier Gelombang Separuh dengan Penapis Kapasitor
The fungsi utama penerus gelombang separuh adalah menukar AC ( Arus Berselang-seli ) ke DC (Arus Langsung). Walau bagaimanapun, DC output yang diperoleh tidak murni dan DC yang menarik. DC ini tidak tetap dan berubah mengikut masa. Setiap kali DC yang berubah ini diberikan kepada semua jenis alat elektronik, maka ia mungkin tidak berfungsi dengan baik, dan itu mungkin akan rosak. Kerana alasan ini, ia tidak akan berlaku di kebanyakan aplikasi.
Rectifier Halfwave dengan Penapis Kapasitor
Oleh itu, kita memerlukan DC yang tidak berubah dengan masa. Untuk mengatasi masalah ini dan untuk mendapatkan DC yang lancar, akan ada penyelesaian iaitu filter. DC yang bertenaga terutamanya merangkumi kedua-dua komponen AC & DC. Jadi di sini penapis digunakan untuk membuang atau mengurangkan komponen AC pada output. Penapis boleh dibina dengan komponen seperti perintang, kapasitor, dan induktor . Gambarajah litar penerus gelombang separuh menggunakan penapis kapasitor ditunjukkan di atas. Litar ini dibina dengan perintang dan kapasitor. Di sini, sambungan kapasitor ‘C’ tidak berfungsi dengan perintang beban ‘RL’.
Setiap kali voltan AC diterapkan ke litar sepanjang kitaran separuh positif, maka diod membiarkan aliran arus melaluinya. Kami tahu bahawa kapasitor memberikan jalur resistif tinggi ke komponen DC dan juga jalur resistif rendah ke komponen AC. Aliran arus selalu memilih untuk membekalkan melalui jalur rintangan rendah. Oleh itu, apabila aliran arus mendapat penapis, komponen ac mengalami rintangan rendah dan komponen dc mengalami rintangan tinggi dari kapasitor. Komponen DC mengalir melalui perintang beban (jalur rintangan rendah).
Sepanjang masa pengaliran, kapasitor dikenakan ke nilai tertinggi dari voltan. Oleh kerana voltan di antara dua plat kapasitor setara dengan bekalan voltan, maka ia boleh dicas sepenuhnya. Apabila ia dikenakan maka ia menahan bekalan sehingga bekalan i / p AC ke arah penerus mencapai kitar separuh negatif.
Setelah penyearah mencapai separuh kitaran negatif, diod memperoleh bias terbalik & berhenti membiarkan aliran arus melaluinya. Sepanjang ini, voltan bekalan rendah berbanding voltan kapasitor. Oleh itu, kapasitor melepaskan semua arus yang tersimpan melalui RL. Ini menghentikan voltan beban o / p dari jatuh ke nihil.
Pengisian dan pemuatan kapasitor bergantung terutamanya pada kapan bekalan voltan input kurang atau lebih besar daripada voltan kapasitor. Setelah penyearah mencapai separuh kitaran positif, maka diod memperoleh bias ke hadapan & membenarkan aliran arus menjadikan kapasitor mengecas semula. Penapis kapasitor melalui pelepasan yang besar akan menghasilkan voltan DC yang sangat lancar. Oleh itu, voltan DC yang lancar dapat dicapai dengan penapis ini.
Rectifier Gelombang Penuh dengan Penapis Kapasitor
The fungsi utama penerus gelombang penuh adalah menukar AC menjadi DC. Seperti namanya, penyearah ini membetulkan kedua kitaran separuh dari isyarat AC i / p, tetapi isyarat DC yang diperoleh pada o / p masih mempunyai beberapa gelombang. Untuk mengurangkan gelombang ini pada o / p filter ini digunakan.
Dalam litar penerus gelombang penuh menggunakan penapis kapasitor, kapasitor C terletak di seberang perintang beban RL. Kerja penerus ini hampir sama dengan penerus gelombang separuh. Satu-satunya perbezaan adalah penyearah gelombang separuh hanya mempunyai satu setengah kitaran (positif atau negatif) sedangkan penyearah gelombang penuh mempunyai dua kitaran (positif dan negatif).
Rectifier gelombang penuh dengan Penapis Kapasitor
Sebaik sahaja voltan AC i / p diterapkan sepanjang separuh kitaran positif, maka diod D1 akan maju bias dan membenarkan aliran arus sementara dioda D2 mendapat bias terbalik & menyekat aliran arus.
Sepanjang separuh kitaran di atas, arus dalam dioda D1 mendapat penapis dan memberi tenaga kepada kapasitor. Tetapi, pengisian kapasitor akan berlaku apabila voltan yang dikenakan lebih tinggi daripada voltan kapasitor. Pertama, kapasitor tidak akan dicas, kerana voltan tidak akan tinggal di antara plat kapasitor. Oleh itu, apabila voltan dihidupkan, maka kapasitor akan segera dicas.
Sepanjang masa penghantaran ini, kapasitor dikenakan ke nilai tertinggi bekalan voltan i / p. Kapasitor merangkumi cas tertinggi pada bentuk gelombang suku pada kitaran separuh positif. Pada akhir ini, bekalan voltan setara dengan voltan kapasitor. Setelah voltan AC mula jatuh & berubah menjadi kurang daripada voltan kapasitor, selepas itu kapasitor mula melepaskan secara beransur-ansur.
Oleh kerana bekalan voltan AC i / p mendapat kitaran separuh negatif, maka dioda D1 menjadi bias terbalik tetapi dioda D2 ke depan bias. Sepanjang kitaran separuh negatif, aliran arus pada dioda kedua mendapat penapis untuk mengisi kapasitor. Tetapi, pengisian kapasitor berlaku hanya semasa voltan AC yang digunakan lebih tinggi daripada voltan kapasitor.
Kapasitor dalam litar tidak dicas sepenuhnya, jadi pengisian ini tidak berlaku serta-merta. Setelah bekalan voltan menjadi lebih tinggi daripada voltan kapasitor, kapasitor akan dicas. Dalam kedua separuh kitaran, aliran arus akan berada pada arah yang sama melintasi perintang beban RL. Oleh itu, kita memperoleh sama ada separuh kitaran positif sebaliknya separuh kitaran negatif. Dalam kes ini, kita dapat memperoleh separuh pusingan positif keseluruhan.
Rectifier Gelombang Separuh & Gelombang Penuh dengan Output Penapis Kapasitor
Oleh itu, ini semua berkaitan apakah penapis dan penapis kapasitor, penerus separuh gelombang dengan penapis kapasitor dan penerus gelombang penuh dengan penapis kapasitor dan inputnya serta bentuk gelombang output. Selanjutnya, sebarang pertanyaan mengenai konsep ini atau maklumat teknikal, sila berikan maklum balas anda dengan memberi komen di bahagian komen di bawah. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah aplikasi penapis kapasitor?
