Mạch điện tử - Bộ lọc
Sơ đồ khối cung cấp điện giải thích rõ ràng rằng sau mạch chỉnh lưu cần có mạch lọc. Bộ chỉnh lưu giúp chuyển đổi dòng điện xoay chiều xung thành dòng điện một chiều, dòng điện này chỉ chạy theo một hướng. Cho đến bây giờ, chúng ta đã thấy các loại mạch chỉnh lưu khác nhau.
Đầu ra của tất cả các mạch chỉnh lưu này chứa một số yếu tố gợn sóng. Chúng tôi cũng đã quan sát thấy rằng hệ số gợn sóng của bộ chỉnh lưu nửa sóng lớn hơn hệ số gợn sóng của bộ chỉnh lưu toàn sóng.
Tại sao chúng ta cần bộ lọc?
Các gợn sóng trong tín hiệu biểu thị sự hiện diện của một số thành phần AC. Thành phần xoay chiều này phải được loại bỏ hoàn toàn để có được đầu ra một chiều thuần túy. Vì vậy, chúng tôi cần một mạchsmoothens đầu ra được chỉnh lưu thành tín hiệu một chiều tinh khiết.
A filter circuit là một trong đó loại bỏ thành phần xoay chiều có trong đầu ra được chỉnh lưu và cho phép thành phần một chiều đạt đến tải.
Hình sau cho thấy chức năng của một mạch lọc.
Một mạch lọc được cấu tạo bằng cách sử dụng hai thành phần chính, cuộn cảm và tụ điện. Chúng tôi đã nghiên cứu trong hướng dẫn Điện tử cơ bản
Một cuộn cảm cho phép dc và khối ac.
Một tụ điện cho phép ac và khối dc.
Chúng ta hãy thử tạo một vài bộ lọc, sử dụng hai thành phần này.
Bộ lọc cuộn cảm dòng
Khi một cuộn cảm cho phép dc và khối ac, một bộ lọc được gọi là Series Inductor Filtercó thể được cấu tạo bằng cách mắc nối tiếp cuộn cảm, giữa bộ chỉnh lưu và tải. Hình dưới đây cho thấy mạch của một bộ lọc cuộn cảm nối tiếp.
Đầu ra được chỉnh lưu khi đi qua bộ lọc này, cuộn cảm chặn các thành phần xoay chiều có trong tín hiệu, để cung cấp một chiều thuần túy. Đây là một bộ lọc chính đơn giản.
Bộ lọc tụ điện Shunt
Khi một tụ điện cho phép xoay chiều qua nó và chặn một chiều, một bộ lọc được gọi là Shunt Capacitor Filter có thể được xây dựng bằng cách sử dụng một tụ điện, kết nối trong shunt, như thể hiện trong hình sau.
Đầu ra chỉnh lưu khi đi qua bộ lọc này, các thành phần xoay chiều có trong tín hiệu được nối đất thông qua tụ điện cho phép các thành phần xoay chiều. Các thành phần dc còn lại hiện diện trong tín hiệu được thu thập ở đầu ra.
Các loại bộ lọc được thảo luận ở trên được xây dựng bằng cách sử dụng cuộn cảm hoặc tụ điện. Bây giờ, hãy thử sử dụng cả hai để tạo bộ lọc tốt hơn. Đây là các bộ lọc tổ hợp.
Bộ lọc LC
Một mạch lọc có thể được xây dựng bằng cách sử dụng cả cuộn cảm và tụ điện để có được đầu ra tốt hơn trong đó hiệu suất của cả cuộn cảm và tụ điện có thể được sử dụng. Hình dưới đây cho thấy sơ đồ mạch của bộ lọc LC.
Đầu ra chỉnh lưu khi được đưa cho mạch này, cuộn cảm cho phép các thành phần một chiều đi qua nó, chặn các thành phần xoay chiều trong tín hiệu. Bây giờ, từ tín hiệu đó, một vài thành phần xoay chiều khác nếu có được nối đất để chúng ta có được đầu ra một chiều thuần túy.
Bộ lọc này còn được gọi là Choke Input Filterkhi tín hiệu đầu vào đầu tiên đi vào cuộn cảm. Đầu ra của bộ lọc này tốt hơn những cái trước.
Π- Bộ lọc (bộ lọc Pi)
Đây là một loại mạch lọc khác được sử dụng rất phổ biến. Nó có tụ điện ở đầu vào và do đó nó còn được gọi làCapacitor Input Filter. Ở đây, hai tụ điện và một cuộn cảm được nối với nhau theo kiểu mạng hình π. Một tụ điện mắc song song, rồi một cuộn cảm mắc nối tiếp, nối tiếp với một tụ điện khác mắc song song tạo thành đoạn mạch này.
Nếu cần, một số phần giống hệt nhau cũng có thể được thêm vào phần này, theo yêu cầu. Hình dưới đây cho thấy một mạch cho bộ lọc $ \ pi $(Pi-filter).
Hoạt động của bộ lọc Pi
Trong đoạn mạch này, ta mắc song song một tụ điện, rồi một cuộn cảm mắc nối tiếp, tiếp đến là một tụ điện khác mắc song song.
Capacitor C1- Tụ lọc này cung cấp điện trở cao đối với tín hiệu điện một chiều và điện kháng thấp đối với tín hiệu xoay chiều. Sau khi nối đất các thành phần xoay chiều có trong tín hiệu, tín hiệu sẽ chuyển đến cuộn cảm để lọc thêm.
Inductor L- Cuộn cảm này cung cấp điện trở thấp cho các thành phần một chiều, đồng thời chặn các thành phần xoay chiều nếu có điện trở đi qua tụ điện C 1 .
Capacitor C2 - Bây giờ tín hiệu được làm mịn hơn nữa bằng cách sử dụng tụ điện này để nó cho phép bất kỳ thành phần xoay chiều nào có trong tín hiệu, mà cuộn cảm không thể chặn được.
Do đó, chúng ta có được đầu ra một chiều tinh khiết mong muốn ở tải.