యాంటీ-అలియాసింగ్ ఫిల్టర్లు మరియు వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లు

స్మూతింగ్ ఫిల్టర్‌లు సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ అలలను తగ్గించడానికి రూపొందించబడ్డాయి. అలల సున్నితత్వం స్మూటింగ్ ఫ్యాక్టర్ q ద్వారా అంచనా వేయబడుతుంది.

స్మూత్టింగ్ ఫిల్టర్‌ల యొక్క ప్రధాన అంశాలు కెపాసిటర్లు, ప్రేరకాలు మరియు ట్రాన్సిస్టర్లు దీని నిరోధకత ప్రత్యక్ష మరియు ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాలకు భిన్నంగా ఉంటుంది.

వడపోత మూలకం యొక్క రకాన్ని బట్టి, కెపాసిటివ్, ఇండక్టివ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఫిల్టర్‌ల మధ్య వ్యత్యాసం ఉంటుంది. ఫిల్టరింగ్ లింక్‌ల సంఖ్య ప్రకారం, ఫిల్టర్‌లు సింగిల్-లింక్ మరియు బహుళ-లింక్‌లుగా విభజించబడ్డాయి.

కెపాసిటివ్ ఫిల్టర్ అనేది లోడ్ రెసిస్టర్ Rnతో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన పెద్ద సామర్థ్యం కలిగిన కెపాసిటర్. ఒక కెపాసిటర్ అధిక DC నిరోధకత మరియు తక్కువ AC నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ (Fig. 1, a) యొక్క ఉదాహరణపై ఫిల్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ను పరిశీలిద్దాం.

కెపాసిటివ్ ఫిల్టర్‌తో మూర్తి 1-సింగిల్-ఫేజ్ హాఫ్-వేవ్ రెక్టిఫైయర్: ఎ) సర్క్యూట్ బి) ఆపరేషన్ టైమింగ్ రేఖాచిత్రాలు

సమయ విరామం t0 - t1 (Fig. 2.63, బి), లోడ్ కరెంట్ (డయోడ్ కరెంట్) మరియు కెపాసిటర్ ఛార్జ్ కరెంట్ ప్రవాహంలో సానుకూల సగం-వేవ్ ప్రవహించినప్పుడు.కెపాసిటర్ ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు t1 సమయంలో కెపాసిటర్‌లోని వోల్టేజ్ సెకండరీ వైండింగ్ యొక్క వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను మించిపోయింది - డయోడ్ మూసివేయబడుతుంది మరియు సమయ వ్యవధిలో t1 - t2 లోడ్‌లోని కరెంట్ కెపాసిటర్ ఉత్సర్గ ద్వారా అందించబడుతుంది. చే. లోడ్‌లోని కరెంట్ నిరంతరం ప్రవహిస్తుంది, ఇది సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ యొక్క అలలను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.

కెపాసిటర్ Cf యొక్క పెద్ద కెపాసిటెన్స్, చిన్న ఉత్తేజితం. ఇది కెపాసిటర్ యొక్క ఉత్సర్గ సమయం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది - ఉత్సర్గ సమయ స్థిరాంకం τ = СfRn. τ> 10 వద్ద, స్మూటింగ్ కోఎఫీషియంట్ ఫార్ములా q = 2π fc m Cf Rn ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇక్కడ fc అనేది నెట్‌వర్క్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ, m అనేది సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ యొక్క సగం కాలాల సంఖ్య.

తక్కువ లోడ్ పవర్‌ల వద్ద అధిక నిరోధక RH లోడ్ రెసిస్టర్‌తో కెపాసిటివ్ ఫిల్టర్‌ను ఉపయోగించమని సిఫార్సు చేయబడింది.

ప్రేరక వడపోత (చౌక్) Rn (Fig. 3, a) తో సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడింది. ఇండక్టెన్స్ తక్కువ DC నిరోధకత మరియు అధిక AC నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. అలల మృదుత్వం స్వీయ-ఇండక్షన్ యొక్క దృగ్విషయం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది మొదట్లో కరెంట్ పెరగకుండా నిరోధిస్తుంది, ఆపై దాని తగ్గుదలతో మద్దతు ఇస్తుంది (Fig. 2, b).

ఇండక్టివ్ ఫిల్టర్‌తో మూర్తి 2-సింగిల్-ఫేజ్ హాఫ్-వేవ్ రెక్టిఫైయర్: ఎ) సర్క్యూట్, బి) ఆపరేషన్ టైమింగ్ రేఖాచిత్రాలు

ఇండక్టివ్ ఫిల్టర్లు మీడియం మరియు అధిక శక్తి యొక్క రెక్టిఫైయర్లలో ఉపయోగించబడతాయి, అనగా పెద్ద లోడ్ ప్రవాహాలతో పనిచేసే రెక్టిఫైయర్లలో.

మృదువైన గుణకం సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: q = 2π fs m Lf / Rn

కెపాసిటివ్ మరియు ఇండక్టివ్ ఫిల్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ నెట్‌వర్క్ వినియోగించే కరెంట్ ప్రవాహం సమయంలో, కెపాసిటర్ మరియు ఇండక్టర్ శక్తిని నిల్వ చేస్తాయి మరియు నెట్‌వర్క్ నుండి కరెంట్ లేనప్పుడు లేదా అది తగ్గినప్పుడు, మూలకాలు ఇస్తాయి అనే వాస్తవం ఆధారంగా ఉంటుంది. నిల్వ చేయబడిన శక్తి యొక్క షట్డౌన్, లోడ్లో ప్రస్తుత (వోల్టేజీని) నిర్వహించడం.

బహుళ-జంక్షన్ ఫిల్టర్‌లు కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్‌లు రెండింటి యొక్క స్మూటింగ్ లక్షణాలను ఉపయోగిస్తాయి. తక్కువ-శక్తి రెక్టిఫైయర్లలో, లోడ్ రెసిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటన అనేక kOhm, బదులుగా చౌక్ Lf, రెసిస్టర్ Rf చేర్చబడుతుంది, ఇది ఫిల్టర్ యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు కొలతలు గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.

Figure 3 LC మరియు RC నిచ్చెన ఫిల్టర్‌ల రకాలను చూపుతుంది.

మూర్తి 3-మల్టీ-జంక్షన్ ఫిల్టర్‌లు: a) L-ఆకారపు LC, b) U-ఆకారపు LC, c) RC-ఫిల్టర్

మెయిన్స్ వోల్టేజ్‌లో హెచ్చుతగ్గులు మరియు లోడ్ ద్వారా వినియోగించబడే కరెంట్‌లో మార్పుల సమయంలో లోడ్ యొక్క స్థిరమైన వోల్టేజ్ (కరెంట్) స్థిరీకరించడానికి స్టెబిలైజర్లు రూపొందించబడ్డాయి.

స్టెబిలైజర్లు వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత స్టెబిలైజర్లు, అలాగే పారామెట్రిక్ మరియు పరిహారంగా విభజించబడ్డాయి. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరత్వం స్థిరీకరణ కారకం Kst ద్వారా అంచనా వేయబడుతుంది.

పారామెట్రిక్ స్టెబిలైజర్ నాన్-లీనియర్ లక్షణం కలిగిన మూలకం యొక్క ఉపయోగం ఆధారంగా - సెమీకండక్టర్ జెనర్ డయోడ్.జెనర్ డయోడ్ యొక్క వోల్టేజ్ పరికరం ద్వారా రివర్స్ కరెంట్‌లో గణనీయమైన మార్పుతో దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది.

పారామెట్రిక్ స్టెబిలైజర్ సర్క్యూట్ మూర్తి 4లో చూపబడింది. ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ UBX పరిమితం చేసే రెసిస్టర్ Rlim మరియు సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడిన జెనర్ డయోడ్ VD మరియు లోడ్ రెసిస్టర్ Rn మధ్య పంపిణీ చేయబడుతుంది.

మూర్తి 4 - పారామెట్రిక్ స్టెబిలైజర్

ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ పెరిగేకొద్దీ, జెనర్ డయోడ్ ద్వారా కరెంట్ పెరుగుతుంది, అంటే పరిమితి రెసిస్టర్ ద్వారా కరెంట్ పెరుగుతుంది మరియు దానిపై పెద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఏర్పడుతుంది మరియు లోడ్ వోల్టేజ్ మారదు.

పారామెట్రిక్ స్టెబిలైజర్ 20-50 క్రమంలో Kstని కలిగి ఉంది. ఈ రకమైన స్టెబిలైజర్ల యొక్క ప్రతికూలతలు తక్కువ స్థిరీకరణ ప్రవాహాలు మరియు తక్కువ సామర్థ్యం.

పారామెట్రిక్ స్టెబిలైజర్లు సహాయక వోల్టేజ్ మూలాలుగా ఉపయోగించబడతాయి, అలాగే లోడ్ కరెంట్ చిన్నగా ఉన్నప్పుడు - వందల మిల్లియాంప్స్ కంటే ఎక్కువ కాదు.

పరిహార స్టెబిలైజర్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క వేరియబుల్ రెసిస్టెన్స్‌ను పరిమితం చేసే రెసిస్టర్‌గా ఉపయోగిస్తుంది. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పెరిగేకొద్దీ, ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క నిరోధకత కూడా పెరుగుతుంది, తదనుగుణంగా, వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది, ప్రతిఘటన తగ్గుతుంది. ఈ సందర్భంలో, లోడ్లో వోల్టేజ్ మారదు.

ట్రాన్సిస్టర్ల యొక్క స్టెబిలైజర్ సర్క్యూట్ మూర్తి 5 లో చూపబడింది. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ URn ని నియంత్రించే సూత్రం రెగ్యులేటింగ్ ట్రాన్సిస్టర్ VT1 యొక్క వాహకతలో మార్పుపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

మూర్తి 5 - పరిహారం వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ యొక్క స్కీమాటిక్

ట్రాన్సిస్టర్ VT2లో వోల్టేజ్ కంపారిజన్ సర్క్యూట్ మరియు DC యాంప్లిఫైయర్ సమావేశమై ఉంటాయి. కొలిచే సర్క్యూట్ R3, R4, R5 దాని బేస్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చబడింది మరియు రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ సోర్స్ R1VD ఉద్గారిణి సర్క్యూట్‌లో చేర్చబడింది.

ఉదాహరణకు, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పెరిగేకొద్దీ, అవుట్పుట్ కూడా పెరుగుతుంది, ఇది ట్రాన్సిస్టర్ VT2 యొక్క బేస్ వద్ద వోల్టేజ్ పెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది, అదే సమయంలో ఉద్గారిణి VT2 యొక్క సంభావ్యత అలాగే ఉంటుంది.ఇది బేస్ కరెంట్‌లో పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది మరియు అందువల్ల ట్రాన్సిస్టర్ VT2 యొక్క కలెక్టర్ కరెంట్ - ట్రాన్సిస్టర్ VT1 యొక్క బేస్ పొటెన్షియల్ తగ్గుతుంది, ట్రాన్సిస్టర్ మూసివేయబడుతుంది మరియు దానిపై పెద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఏర్పడుతుంది మరియు అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ అవుతుంది. మారకుండా ఉంటాయి.

నేడు, స్టెబిలైజర్లు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల రూపంలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. ఇంటిగ్రేటెడ్ స్టెబిలైజర్‌ను ఆన్ చేయడానికి ఒక సాధారణ పథకం మూర్తి 6లో చూపబడింది.

మూర్తి 6 - అంతర్నిర్మిత వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్‌ను ఆన్ చేయడానికి సాధారణ స్కీమాటిక్

స్టెబిలైజర్ మైక్రోసర్క్యూట్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ల హోదా: ​​"IN" - ఇన్‌పుట్, "OUT" - అవుట్‌పుట్, "GND" - సాధారణ (కేస్). స్టెబిలైజర్ సర్దుబాటు అయితే, అప్పుడు అవుట్పుట్ «ADJ» ఉంది - సర్దుబాటు.

స్టెబిలైజర్ యొక్క ఎంపిక అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క విలువ, గరిష్ట లోడ్ కరెంట్ మరియు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క వైవిధ్యం యొక్క పరిధిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.