পাওয়ার ফিল্টার

ডিসি ডিভাইসগুলিকে পাওয়ার জন্য বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসের ভোল্টেজের উত্স প্রয়োজন। আউটপুট ভোল্টেজ সংশোধনকারী একটি pulsating চেহারা আছে. এটিতে আপনি ভোল্টেজের গড় বা ডিসি উপাদান এবং পরিবর্তনশীল উপাদান নির্বাচন করতে পারেন যাকে রিপল ভোল্টেজ বা আউটপুট ভোল্টেজের রিপল বলা হয়।

এইভাবে, লহরটি গড় থেকে আউটপুট ভোল্টেজের তাত্ক্ষণিক মানের বিচ্যুতি নির্ধারণ করে এবং ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয়ই হতে পারে। ভোল্টেজ দুটি কারণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়: তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি এবং প্রশস্ততা। রেকটিফায়ারে, রিপল ফ্রিকোয়েন্সি হয় ইনপুট ভোল্টেজের কম্পাঙ্কের সমান (একটি অর্ধ-তরঙ্গ সংশোধনকারীতে) বা দ্বিগুণ উচ্চ (পূর্ণ-তরঙ্গ সংশোধনকারীতে)।

একটি অর্ধ-তরঙ্গ সংশোধনকারীতে, ইনপুট ভোল্টেজের মাত্র একটি অর্ধ-তরঙ্গ আউটপুট ভোল্টেজ পেতে ব্যবহৃত হয় এবং ইনপুট ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি অনুসরণ করে আউটপুট ভোল্টেজ একমুখী অর্ধ-তরঙ্গের আকারে থাকে।

ফুল-ওয়েভ রেকটিফায়ারে (শূন্য-বিন্দু এবং সেতু উভয়ই), আউটপুট ভোল্টেজের অর্ধ-তরঙ্গ ইনপুট ভোল্টেজের প্রতিটি অর্ধ-তরঙ্গ দ্বারা গঠিত হয়। অতএব, এখানে তরঙ্গ কম্পাঙ্ক তার চেয়ে দ্বিগুণ বেশি নেটওয়ার্ক ফ্রিকোয়েন্সি… যদি নেটওয়ার্কে কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি 50 Hz হয়, তাহলে হাফ-ওয়েভ রেকটিফায়ারে তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি একই হবে এবং ফুল-ওয়েভ রেকটিফায়ারে এটি 100 Hz হয়।

রেকটিফায়ার আউটপুট ভোল্টেজ লহরের প্রশস্ততা ক্রমানুসারে জানা আবশ্যক। মাঝারি ভোল্টেজ উপাদান নির্গত রেকটিফায়ারের আউটপুটে ইনস্টল করা ফিল্টারগুলির কার্যকারিতা নির্ধারণ করতে। এই প্রশস্ততা সাধারণত রিপল ফ্যাক্টর (Erms) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা আউটপুট ভোল্টেজের পরিবর্তনশীল উপাদানটির গড় মান (Edc) এর কার্যকরী মানের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়:

r = Erms /Edc

রিপল ফ্যাক্টর যত কম, ফিল্টারের দক্ষতা তত বেশি। শতাংশ হিসাবে প্রকাশিত রিপল ফ্যাক্টরটি প্রায়শই অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়:

(Erms/Edc)x100%।

কম পাস ফিল্টার সাধারণত পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করা হয়. এই ফিল্টারগুলি ইনপুট থেকে আউটপুটে যায়, প্রায় কোনও টেনশন বা অ্যাটেন্যুয়েশন ছাড়াই, সিগন্যাল যার ফ্রিকোয়েন্সিগুলি ফিল্টারের কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সির নীচে থাকে এবং সমস্ত উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলি কার্যত ফিল্টারের আউটপুটে প্রেরণ করা হয় না।

ফিল্টার এক্সিকিউটেবল প্রতিরোধক, প্রবর্তক এবং ক্যাপাসিটার… পাওয়ার সাপ্লাইতে ফিল্টার ব্যবহারের লক্ষ্য হল রেকটিফায়ার আউটপুট ভোল্টেজের লহরকে মসৃণ করা এবং ভোল্টেজের ডিসি উপাদানকে বিচ্ছিন্ন করা।

পাওয়ার সাপ্লাই ডিভাইসে ব্যবহৃত ফিল্টার দুটি প্রধান প্রকারে বিভক্ত:

• ক্যাপাসিটিভ ইনপুট সহ ফিল্টার,

• প্রবর্তক ইনপুট ফিল্টার।

ফিল্টার উপাদানগুলির অন্তর্ভুক্তির বিভিন্ন সংমিশ্রণ ব্যবহার করা হয়, যার বিভিন্ন নাম রয়েছে (ইউ-আকৃতির ফিল্টার, এল-আকৃতির ফিল্টার, ইত্যাদি)। মূল ফিল্টারের ধরনটি সংশোধনকারীর আউটপুটে সরাসরি ইনস্টল করা ফিল্টার উপাদান দ্বারা নির্ধারিত হয়।

ডুমুরে। 1a এবং 1b প্রধান ধরনের ফিল্টার দেখায়। এর মধ্যে প্রথমটিতে, ফিল্টার ক্যাপাসিটরটি রেকটিফায়ারের আউটপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং লোডটি বন্ধ করে দেয়। ফিল্টার ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে রেকটিফায়ারের এসি কম্পোনেন্টের প্রধান অংশ বন্ধ হয়ে যায়। দ্বিতীয়টিতে, একটি ফিল্টার চোক রেকটিফায়ারের আউটপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা লোডের সাথে একটি সিরিজ সার্কিট গঠন করে এবং এই সিরিজের সার্কিটে কারেন্টের কোনো পরিবর্তন প্রতিরোধ করে।

ভাত। 1

একটি ক্যাপাসিটিভ ইনপুট ফিল্টার একটি ইন্ডাকটিভ ইনপুট ফিল্টারের চেয়ে উচ্চতর আউটপুট ভোল্টেজের স্তর প্রদান করে এবং একটি ইন্ডাকটিভ ইনপুট ফিল্টার ভোল্টেজের লহর কমিয়ে দেয়। সুতরাং, একটি উচ্চতর সরবরাহ ভোল্টেজের প্রয়োজন হলে একটি ক্যাপাসিটিভ ইনপুট ফিল্টার এবং একটি ভাল ডিসি আউটপুট গুণমানের প্রয়োজন হলে একটি ইন্ডাকটিভ ইনপুট ফিল্টার ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

ক্যাপাসিটিভ ইনপুট ফিল্টার

জটিল ফিল্টারগুলির ক্রিয়াকলাপ বিবেচনা করার আগে, চিত্রে দেখানো সহজতম ক্যাপাসিটিভ ফিল্টারের অপারেশনটি বোঝা প্রয়োজন। 2ক. চিত্রে ডিসপ্লেতে ফিল্টার ছাড়াই রেকটিফায়ারের আউটপুট ভোল্টেজ। 2b, এবং একটি ফিল্টার উপস্থিতিতে - ডুমুর মধ্যে। 2 গ. ফিল্টার ক্যাপাসিটরের অনুপস্থিতিতে, Rl-এ ভোল্টেজের একটি স্পন্দনশীল চরিত্র রয়েছে। এই ভোল্টেজের গড় মান হল রেকটিফায়ারের আউটপুট ভোল্টেজ।

ভাত। 2

ফিল্টার ক্যাপাসিটরের উপস্থিতিতে, কারেন্টের বিকল্প কারেন্ট উপাদানের প্রধান অংশটি ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে বন্ধ হয়ে যায়, লোড Rl কে বাইপাস করে... আউটপুট ভোল্টেজের প্রথম অর্ধ-তরঙ্গের উপস্থিতি সহ ফিল্টার ক্যাপাসিটর চার্জ করা শুরু করবে ক্ষেত্রে ইতিবাচক, এটির ভোল্টেজ সংশোধনকারীর আউটপুট ভোল্টেজ অনুসারে পরিবর্তিত হবে এবং অর্ধ-চক্রের অর্ধেক শেষে তার সর্বোচ্চ মান পৌঁছাবে।

উপরন্তু, ট্রান্সফরমার সেকেন্ডারি ভোল্টেজ কমে যায় এবং ক্যাপাসিটর R1 এর মাধ্যমে ডিসচার্জ হতে শুরু করে, লোডে ইতিবাচক ভোল্টেজ এবং কারেন্টকে ফিল্টার ছাড়া যতটা হবে তার চেয়ে উচ্চ স্তরে রাখে।

ক্যাপাসিটর সম্পূর্ণরূপে ডিসচার্জ করার আগে, একটি দ্বিতীয় ধনাত্মক ভোল্টেজ অর্ধ-তরঙ্গ ঘটে, আবার ক্যাপাসিটরটিকে তার সর্বোচ্চ মান পর্যন্ত চার্জ করে। যত তাড়াতাড়ি সেকেন্ডারি উইন্ডিং ভোল্টেজ কমতে শুরু করবে, ক্যাপাসিটর আবার লোড থেকে ডিসচার্জ করা শুরু করবে। ভবিষ্যতে, ক্যাপাসিটরের চার্জ এবং ডিসচার্জ চক্র প্রতিটি অর্ধ-চক্রে পর্যায়ক্রমে,

ক্যাপাসিটরের চার্জিং কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিং এবং এই অর্ধ-চক্রের সাথে সম্পর্কিত রেকটিফায়ার ডায়োডের জোড়ার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং ক্যাপাসিটরের ডিসচার্জ কারেন্ট লোড Rl এর মাধ্যমে বন্ধ হয়ে যায়... এ ক্যাপাসিটরের বিক্রিয়া নেটওয়ার্ক ফ্রিকোয়েন্সি Rl এর তুলনায় ছোট। অতএব, কারেন্টের পরিবর্তনশীল উপাদান প্রধানত ফিল্টার ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং কার্যত Rl এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। ডি.সি..

ইন্ডাকটিভ ইনপুট ফিল্টার

একটি ইন্ডাকটিভ ইনপুট ফিল্টার বা একটি এল-আকৃতির এলসি ফিল্টার বিবেচনা করুন। রেকটিফায়ারে এর অন্তর্ভুক্তি এবং আউটপুট ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।

ভাত। 3

সিরিয়াল সংযোগ ফিল্টার চোক (L) লোড সহ সার্কিটের বর্তমান পরিবর্তনগুলিকে বাধা দেয়। এখানে আউটপুট ভোল্টেজ ক্যাপাসিটিভ ইনপুট ফিল্টারের তুলনায় কম কারণ চোক লোড এবং ফিল্টার ক্যাপাসিটরের সমান্তরাল সংযোগ দ্বারা গঠিত একটি প্রতিবন্ধকতার সাথে একটি সিরিজ সংযোগ তৈরি করে। এই ধরনের সংযোগ ফিল্টারের ইনপুটে অভিনয় করা ভোল্টেজ তরঙ্গের একটি ভাল মসৃণতার দিকে নিয়ে যায়, ধ্রুবক আউটপুট ভোল্টেজের গুণমানকে উন্নত করে, যদিও এটি এর মান হ্রাস করে।

রেকটিফায়ার আউটপুট ভোল্টেজের এসি উপাদানটি চোক ইন্ডাকট্যান্স থেকে প্রায় সম্পূর্ণ বিচ্ছিন্ন, এবং মধ্যম উপাদানটি সরবরাহ আউটপুট ভোল্টেজ। একটি চোকের উপস্থিতি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে এখানে রেকটিফায়ার ডায়োডগুলির পরিবাহী অবস্থার সময়কাল, ক্যাপাসিটিভ ফিল্টার সহ রেকটিফায়ারের বিপরীতে, অর্ধেক সময়ের সমান।

চোক রিঅ্যাক্ট্যান্স (L) রিপল ভোল্টেজের মান কমিয়ে দেয় কারণ রেকটিফায়ারের আউটপুট ভোল্টেজ লোড ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হলে এটি চোক কারেন্টকে বাড়তে বাধা দেয় এবং রেকটিফায়ারের আউটপুট ভোল্টেজ কম হলে কারেন্টকে কমতে বাধা দেয়। গড় মানের চেয়ে। অতএব, অপারেশন চলাকালীন লোডের কারেন্ট কার্যত স্থির থাকে এবং তরঙ্গের ভোল্টেজ লোড কারেন্টের উপর নির্ভর করে না।

মাল্টি-সেকশন ইনডাকটিভ-ক্যাপাসিটিভ ফিল্টার

আউটপুট ভোল্টেজের ফিল্টারিং গুণমানটি সিরিজে বেশ কয়েকটি ফিল্টার সংযুক্ত করে উন্নত করা যেতে পারে। ডুমুরে। 4 একটি দ্বি-পর্যায়ের এলসি ফিল্টার দেখায় এবং মোটামুটিভাবে একটি সাধারণ বিন্দুর সাপেক্ষে ফিল্টারের বিভিন্ন পয়েন্টে ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ দেখায়।

ভাত। 4

যদিও দুটি সিরিজ-সংযুক্ত এলসি-ফিল্টার এখানে দেখানো হয়েছে, সংযোগের সংখ্যা বাড়ানো যেতে পারে। সংযোগের সংখ্যা বৃদ্ধির ফলে লহর হ্রাস পায় (এবং আউটপুট ভোল্টেজে ন্যূনতম লহর প্রাপ্ত করার জন্য অনেকগুলি সংযোগ সহ ফিল্টারগুলি সঠিকভাবে ব্যবহার করা হয়), তবে এটি এই জাতীয় ফিল্টারগুলির সাথে স্টেবিলাইজারগুলির স্থায়িত্ব হ্রাস করে। তদতিরিক্ত, সংযোগের সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে সিরিজে সংযুক্ত প্রতিরোধের বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে, যা লোড কারেন্টের পরিবর্তনের সাথে আউটপুট ভোল্টেজের পরিবর্তনগুলির বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।

U-আকৃতির ফিল্টার

ডুমুরে। 5 একটি U-আকৃতির ফিল্টার দেখায়, তাই বলা হয় কারণ এর গ্রাফিকাল উপস্থাপনা P অক্ষরের অনুরূপ। এটি ক্যাপাসিটিভ এবং L-আকৃতির LC-ফিল্টারের সংমিশ্রণ।

ভাত। 5

একটি প্রতিরোধক R, যা ফিল্টারের আউটপুটের সাথে সংযুক্ত, প্রায় সর্বদা বিদ্যুৎ সরবরাহে উপস্থিত থাকে এবং ঐচ্ছিক লোড প্রতিরোধের… এর উদ্দেশ্য দ্বিগুণ।

প্রথমত, এটি ক্যাপাসিটারগুলির জন্য একটি ডিসচার্জ পথ প্রদান করে যখন প্রধান ভোল্টেজ বাধাগ্রস্ত হয় এবং এইভাবে পরিষেবা কর্মীদের বৈদ্যুতিক শক হওয়ার সম্ভাবনা রোধ করে।

দ্বিতীয়ত, বাহ্যিক লোড বন্ধ হয়ে গেলেও এটি পাওয়ার সাপ্লাইতে অতিরিক্ত লোড প্রদান করে এবং এইভাবে আউটপুট ভোল্টেজের স্তরকে স্থিতিশীল করে। এই প্রতিরোধক একটি উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে প্রতিরোধী ভোল্টেজ বিভাজক অতিরিক্ত আউটপুট জন্য।

U-আকৃতির ফিল্টার হল একটি ফিল্টার যার একটি ক্যাপাসিটর ইনপুট একটি L-আকৃতির সংযোগ দ্বারা সম্পূরক।প্রধান ফিল্টারিং ক্রিয়াটি ক্যাপাসিটর C1 দ্বারা সঞ্চালিত হয়, যা কন্ডাক্টিং ডায়োডের মাধ্যমে চার্জ করা হয় এবং L এবং R এর মাধ্যমে ডিসচার্জ করা হয়... একটি ক্যাপাসিটিভ ইনপুট সহ একটি প্রচলিত ফিল্টারের মতো, ক্যাপাসিটরের চার্জিং সময় ডিসচার্জিং সময়ের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম .

চোক এল ক্যাপাসিটর C2 এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের ঢেউ মসৃণ করে, অতিরিক্ত ফিল্টারিং প্রদান করে। ক্যাপাসিটর C2 জুড়ে ভোল্টেজ হল আউটপুট ভোল্টেজ। যদিও এটির মান একটি প্রচলিত ক্যাপাসিটিভ ফিল্টার দিয়ে খাওয়ানোর তুলনায় সামান্য ছোট, আউটপুট ভোল্টেজের লহর উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে।

এমনকি যদি আমরা ধরে নিই যে ক্যাপাসিটর C1 রেকটিফায়ারের কন্ডাক্টিং ডায়োডের মাধ্যমে ইনপুট এসি ভোল্টেজের প্রশস্ততার মানের সাথে চার্জ করা হয়েছে এবং তারপর R এর মাধ্যমে ডিসচার্জ করা হয়েছে, ক্যাপাসিটরের C2 এর ভোল্টেজ C1 এর চেয়ে কম হবে, কারণ চোক এল, যা লোড কারেন্টের কোনো পরিবর্তনকে বাধা দেয়, ক্যাপাসিটর C1 এর ডিসচার্জ সার্কিটে অবস্থান করে এবং C2 এবং R, একটি ভোল্টেজ ডিভাইডারের সাথে একত্রে গঠন করে।

ক্যাপাসিটার C1 এবং C2 এর চার্জিং কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিং এবং রেকটিফায়ারের কন্ডাক্টিং ডায়োডের মধ্য দিয়ে যায়। এছাড়াও, যখন C2 চার্জ করা হয়, তখন এই কারেন্ট চোক L এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়... ক্যাপাসিটর C1 সিরিজ-সংযুক্ত L এবং R এর মাধ্যমে ডিসচার্জ করে এবং C2 শুধুমাত্র রেজিস্ট্যান্স R এর মাধ্যমে ডিসচার্জ করে। ইনপুট ক্যাপাসিটর C1 এর ডিসচার্জের হার প্রতিরোধের মানের উপর নির্ভর করে আর.

ক্যাপাসিটরগুলির ডিসচার্জ টাইম কনস্ট্যান্ট R মানের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক... যদি এটি বেশি হয়, তাহলে ক্যাপাসিটরগুলি একটু ডিসচার্জ করে এবং আউটপুট ভোল্টেজ বেশি।R-এর নিম্ন মানগুলিতে, স্রাবের হার বৃদ্ধি পায় এবং আউটপুট ভোল্টেজ হ্রাস পাবে, যেহেতু R কমার অর্থ ক্যাপাসিটরের স্রাব প্রবাহ বৃদ্ধি করা। এইভাবে, ক্যাপাসিটরের স্রাবের সময় ধ্রুবক যত কম হবে, আউটপুট ভোল্টেজের গড় মান তত কম হবে।

U-আকৃতির C-RC ফিল্টার

U-আকৃতির C-RB C-ফিল্টারে আলোচিত ফিল্টারের বিপরীতে, একটি রোধক R দুটি ক্যাপাসিটরের মধ্যে একটি চোক-এর পরিবর্তে সংযুক্ত থাকে। 1 চিত্রে দেখানো হয়েছে। 6.

প্রধান পার্থক্য এবং ফিল্টার কর্মক্ষমতা বিভিন্ন চোক প্রতিক্রিয়া এবং এসি প্রতিরোধের দ্বারা নির্ধারিত হয়। পূর্ববর্তী ক্ষেত্রে, ইন্ডাক্টর L এবং ক্যাপাসিটর C2 এর প্রতিক্রিয়াগুলি এমন যে তাদের দ্বারা গঠিত ভোল্টেজ বিভাজক আউটপুট ভোল্টেজের তুলনামূলকভাবে ভাল মসৃণতা প্রদান করে।

ডুমুরে। 6, R1 এর মাধ্যমে সংশোধন করা কারেন্টের ডিসি এবং এসি কারেন্ট উভয় উপাদান। DC কম্পোনেন্ট থেকে R1 জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপের কারণে, আউটপুট ভোল্টেজ কমে যায় এবং কারেন্ট যত বেশি হয়, এই ভোল্টেজ ড্রপ তত বেশি হয়। অতএব, সি-আরসি-ফিল্টার শুধুমাত্র কম লোড স্রোতের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে। ইন্ডাকটিভ-ক্যাপাসিটিভ ফিল্টারের ক্ষেত্রে যেমন, ফিল্টার সার্কিটের মাল্টি-লেভেল সংযোগ ব্যবহার করা সম্ভব।

ভাত। 6

যে কোনও ক্ষেত্রে ফিল্টারগুলি নির্বাচন করা কোনও সহজ সমস্যা নয়, তবে যে কোনও ক্ষেত্রে আপনাকে তাদের উদ্দেশ্য এবং অপারেশনের নীতিগুলি বুঝতে হবে কারণ তারা মূলত বিদ্যুৎ সরবরাহের সঠিক ক্রিয়াকলাপ নির্ধারণ করে।