Mạch lọc là gì ?

Mạch lọc là gì

Thực tế cần có bộ chỉnh lưu để tạo ra nguồn điện một chiều thuần túy để sử dụng ở các vị trí khác nhau trong mạch điện tử. Tuy nhiên, đầu ra của bộ chỉnh lưu là xung. Điều đó có nghĩa là nó chứa cả thành ac và dc. Nếu đặt một xung điện một chiều như vậy trong một mạch điện tử, nó sẽ tạo ra hiện tượng nhiễu. Vì vậy thành phần xoay chiều trong đầu ra bộ chỉnh lưu xung là không mong muốn và phải được giữ xa tải. Để làm như vậy, một mạch lọc được sử dụng để loại bỏ thành phần xoay chiều và chỉ cho phép thành phần một chiều.

Mạch lọc là một thiết bị loại bỏ thành phần xoay chiều của đầu ra bộ chỉnh lưu và chỉ cho phép thành phần một chiều tiếp cận tải.

Một mạch lọc được lắp đặt giữa bộ chỉnh lưu và tải như hình 1 (i)

Mạch lọc là gì

Hình 1 (i)

Đầu ra bộ chỉnh lưu Đầu ra một chiều tinh khiết

Hình 1 (ii)

Mạch lọc nói chung là sự kết hợp của cuộn cảm (L) và tụ điện (C). Hoạt động lọc của L và C phụ thuộc vào các nguyên tắc điện cơ bản. Một tụ điện C sẽ cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng chặn DC. Mặt khác, một cuộn cảm L chống lại ac nhưng cho phép dc đi qua nó. Do đó, một mạng L và C phù hợp có thể loại bỏ thành phần xoay chiều một cách hiệu quả và chỉ cho phép thành phần một chiều tiếp cận tải.

Các loại mạch lọc

Ba mạch lọc được sử dụng phổ biến nhất là:

  1. Bộ lọc tụ điện
  2. Bộ lọc dùng cuộn cảm
  3. Bộ lọc đầu vào tụ điện hoặc Bộ lọc π

Bộ lọc tụ điện

Sơ đồ mạch của bộ lọc tụ điện điển hình được hiển thị trong Hình 2 (i). Dạng sóng đầu vào và đầu ra của nó lần lượt được hiển thị trong Hình 2 (ii) và Hình 2 (iii).

Hình 2 (i)

Hình 2 (ii)

Hình 2 (iii)

Các mạch lọc tụ điện gồm một tụ điện C được đặt trên đầu ra bộ chỉnh lưu song song với điện trở tải R L . Đầu ra xung một chiều của bộ chỉnh lưu được áp dụng trên tụ điện.

Khi điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu tăng lên, nó sạc tụ điện và cung cấp dòng điện cho tải. Vào cuối một phần tư chu kỳ, tức là tại điểm A trên hình 2 (iii), tụ điện được tích điện đến giá trị đỉnh của điện áp chỉnh lưu tức là V m .

Khi điện áp chỉnh lưu bây giờ bắt đầu giảm, tụ điện phóng qua tải và điện áp trên nó giảm. Vì vậy điện áp trên R L cũng giảm. Điều này được thể hiện bằng đoạn thẳng AB trong hình 2 (iii).

Điện áp trên tải sẽ chỉ giảm một chút vì ngay lập tức đỉnh điện áp tiếp theo xuất hiện và sạc lại tụ điện.

Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần và dạng sóng điện áp đầu ra trở thành ABCDEFG như trong hình 2 (iii).

Chúng ta có thể thấy rằng rất ít gợn còn lại trong đầu ra.

Điện áp đầu ra cũng cao hơn vì nó vẫn gần giá trị đỉnh nhất của điện áp đầu ra bộ chỉnh lưu.

Ưu điểm của bộ lọc tụ điện

  1. Các mạch lọc tụ điện cực kỳ phổ biến vì giá thành rẻ.
  2. Các bộ lọc này có kích thước rất nhỏ.
  3. Nó có một chút trọng lượng.
  4. Nó có những đặc điểm tốt.

Đối với dòng tải nhỏ đến 50mA loại bộ lọc này được ưu tiên. Nó thường được sử dụng trong các thiết bị khử pin vô tuyến bán dẫn.

Bộ lọc dùng cuộn cảm Choke

Hình 3 (i) cho thấy một mạch lọc đầu vào cuộn cảm điển hình. Đầu ra bộ chỉnh lưu được áp dụng làm đầu vào cho bộ lọc đầu vào cuộn cảm được hiển thị trong hình 3 (ii) và đầu ra của mạch lọc này được hiển thị trong Hình 3 ( iii).

Hình 3 (i)

Hình 3 (ii)

Hình 3 (iii)

Các mạch của một bộ lọc cuộn cảm đầu vào bao gồm một L sặc mắc nối tiếp với đầu ra chỉnh lưu và một bộ lọc tụ C, được kết nối qua điện trở tải R L . Ở đây trong hình 3 (i) này chỉ có một phần bộ lọc duy nhất được hiển thị. Nhưng thông thường một số phần giống hệt nhau được sử dụng để giảm xung hiệu quả nhất có thể.

Đầu ra xung của bộ chỉnh lưu được áp dụng trên đầu 1 và 2 của mạch lọc.

Đầu ra xung này chứa cả thành phần xoay chiều và một chiều.

Như chúng ta đã biết, cuộn cảm L cung cấp một điện trở cao đối với sự đi qua của thành phần xoay chiều và đi qua thành phần một chiều một cách dễ dàng.

Vì vậy, hầu hết thành phần xoay chiều xuất hiện trên cuộn cảm L, trong khi tất cả thành phần một chiều đi qua cuộn cảm L trên đường đến tải.

Điều này dẫn đến giảm xung ở đầu 3 vì hầu hết thành phần xoay chiều bị chặn bởi cuộn cảm L lúc này.

Tại đầu 3, đầu ra bộ chỉnh lưu chứa thành phần một chiều và phần còn lại của thành phần xoay chiều được quản lý để đi qua cuộn cảm L.

Bây giờ, tụ lọc bằng cách vượt qua thành phần xoay chiều nhưng chống lại thành phần một chiều để chảy qua nó.

Do đó, chỉ những thành phần dc đạt tải R L .

Bộ lọc đầu vào tụ điện hoặc Bộ lọc π              

Hình 4 (i) cho thấy sơ đồ mạch của bộ lọc đầu vào tụ điện điển hình hoặc bộ lọc π-. Hình 4 (ii) cho thấy đầu ra của bộ chỉnh lưu, được áp dụng làm đầu vào của bộ lọc và dạng sóng đầu ra của bộ lọc.

Hình 4 (i)

Hình 4 (ii)

Như chúng ta có thể thấy trong Hình 4 (i), hình dạng của sơ đồ mạch của mạch lọc này trông giống như π, do đó nó còn được gọi là bộ lọc π.

Trong mạch này, một tụ lọc C 1 được nối qua đầu ra của bộ chỉnh lưu.

Một cuộn cảm L mắc nối tiếp và một tụ lọc C 2 khác được mắc trên tải.

Ở đây chỉ có một phần bộ lọc được hiển thị, nhưng hầu hết các phần giống hệt nhau được sử dụng để cải thiện hoạt động làm mịn.

Đầu ra tạo xung từ bộ chỉnh lưu được áp dụng trên các cực đầu vào 1 và 2 của bộ lọc.

Hành động lọc của ba thành phần tức là C 1 , L và C 2 của bộ lọc được mô tả như dưới đây.

Tụ lọc C 1 cung cấp điện trở thấp cho thành phần xoay chiều của đầu ra bộ chỉnh lưu trong khi nó cung cấp điện kháng vô hạn cho thành phần một chiều. Do đó, tụ điện C 1 bỏ qua một lượng đáng kể thành phần xoay chiều trong khi thành phần một chiều tiếp tục hành trình đến cuộn cảm L.

Cuộn cảm L cung cấp điện trở cao đối với thành phần xoay chiều trong khi nó cung cấp điện trở gần như bằng không đối với thành phần một chiều. Do đó, nó cho phép thành phần một chiều chạy qua nó, trong khi thành phần xoay chiều không vượt qua bị chặn.

Tụ lọc C 2 bỏ qua thành phần xoay chiều mà cuộn cảm L không chặn được.

Do đó, chỉ có các thành phần dc xuất hiện trên tải R L .

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button