Wat is rimpelstroom in voedingen

Het bericht legt uit wat de rimpelstroom is in voedingscircuits, wat de oorzaak is en hoe deze kan worden verminderd of geëlimineerd met behulp van een afvlakcondensator.

Wat is rimpel in stroomvoorzieningscircuits

In alle AC-naar-DC-voedingen wordt de DC-output verkregen door het AC-ingangsvermogen gelijk te richten en door een afvlakcondensator te filteren.

Hoewel het proces de AC reinigt tot bijna zuivere DC, blijft er altijd een kleine hoeveelheid ongewenste restwisselstroom over binnen de DC-inhoud, en deze ongewenste interferentie in de DC wordt rimpelstroom of rimpelspanning genoemd.

Dit resterende ongewenste AC-gehalte in DC is meestal te wijten aan onvoldoende filtratie of onderdrukking van de gelijkgerichte DC, of ​​soms vanwege een ander complex fenomeen, zoals terugkoppelingssignalen van inductieve of capacitieve belastingen die verband houden met de voeding, of kan ook afkomstig zijn van een hoogfrequent signaal. verwerkingseenheden.

De hierboven uiteengezette resterende rimpelfactor ( c ) wordt technisch gedefinieerd als de verhouding van de grootte van het gemiddelde kwadraat (RMS) van de werkelijke rimpelspanning tot de absolute hoeveelheid die in de DC-lijn van de voedingsuitgang wordt geïntroduceerd, en wordt normaal gesproken in procenten weergegeven.

Rimpelfactor uitdrukken

Er is ook een alternatieve methode om de rimpelfactor uit te drukken, en dat is via de piek-tot-piek spanningswaarde. En deze methode lijkt veel gemakkelijker uit te drukken en te meten met een oscilloscoop, en kan veel gemakkelijk worden geëvalueerd met een beschikbare formule.

Voordat we de formule voor het evalueren van de rimpelinhoud in DC begrijpen, zou het eerst belangrijk zijn om het proces te begrijpen van het omzetten van een wisselstroom in een gelijkstroom met behulp van gelijkrichterdiodes en condensatoren.

Normaal gesproken wordt een bruggelijkrichter die uit vier diodes bestaat gebruikt om een ​​wisselstroom om te zetten in een dubbelfasige gelijkstroom.

Maar zelfs na rectificatie kan de resulterende gelijkstroom een ​​enorme rimpel hebben vanwege de grote piek-tot-piekspanning (diepe vallei) die nog steeds aanhoudt in de gelijkstroom. Dit komt omdat de functie van de gelijkrichter beperkt is tot het omzetten van de negatieve cycli van de AC naar positieve cycli, zoals hieronder wordt weergegeven.

Diagram met Ripple Valley

De aanhoudende diepe dalen tussen elke gelijkgerichte halve cyclus introduceren een maximale rimpel, die alleen kan worden aangepakt door een filtercondensator over de uitgang van de bruggelijkrichter toe te voegen.

Deze grote piek-tot-piek spanning tussen de dalen en de piekcycli wordt afgevlakt of gecompenseerd met behulp van filtercondensatoren of afvlakcondensatoren over de uitgang van de bruggelijkrichter.

Hoe de filtercondensator werkt

Deze afvlakcondensator wordt ook wel de reservoircondensator genoemd, omdat deze functioneert als een reservoirtank en de energie opslaat tijdens de piekcycli van de gelijkgerichte spanning.

De filtercondensator slaat de piekspanning en -stroom op tijdens de gelijkgerichte piekcycli, tegelijkertijd ontvangt de belasting ook het piekvermogen tijdens deze cycli, maar tijdens de dalende flanken van deze cycli of in de valleien schopt de condensator de opgeslagen energie onmiddellijk terug naar de belasting die de compensatie voor de belasting verzekert, en de belasting mag een redelijk consistente DC ontvangen met een verminderde piek-tot-piek rimpel in vergelijking met de werkelijke rimpel zonder de condensator.

De cyclus gaat verder, terwijl de condensator tijdens het proces wordt opgeladen en ontladen in een poging het verschil van de werkelijke piek-tot-piek rimpelinhoud voor de aangesloten belasting te minimaliseren.

Afvlakkingsefficiëntie is afhankelijk van de belastingsstroom

De bovenstaande afvlakkingsefficiëntie van de condensator is sterk afhankelijk van de belastingsstroom, aangezien dit het afvlakvermogen van de condensator proportioneel afneemt en dat is de reden dat grotere belastingen een grotere afvlakcondensator in voedingen vereisen.

De bovenstaande bespreking legt uit wat rimpel in een gelijkstroomvoeding is en hoe deze kan worden verminderd door een afvlakcondensator achter de bruggelijkrichter te plaatsen.

In het volgende artikel zullen we leren hoe we de rimpelstroom of eenvoudig het piek-tot-piekverschil in een DC-inhoud kunnen berekenen door de associatie van een afvlakcondensator.

Met andere woorden, we zullen leren hoe de juiste of optimale condensatorwaarde te berekenen zodat de rimpel in een gelijkstroomvoeding tot een minimum wordt beperkt.