Kondensaattorisuodatus on keskeinen linkki tehoinvertterit . Sen päätarkoitus on vähentää DC-virtalähteen aaltoilua ja varmistaa, että invertterin AC-tehon jännitetaso on vakaampi.
DC-virtalähteen kondensaattorisuodatus:
Tehoinvertterin tulopäässä tasavirta saadaan tasasuuntaajan kautta, joka aiheuttaa tiettyjä aaltoiluja. Nämä pulsaatiot johtuvat ensisijaisesti teholähteen epäideaalisuudesta ja muiden vaihtovirtakomponenttien läsnäolosta virtalähteessä. Näiden pulsaatioiden poistamiseksi tai vähentämiseksi tasasuuntaajan lähtöön on kytketty kapasitiivinen suodatin.
Kondensaattorin valinta:
Kondensaattorin valinta on ratkaisevan tärkeää kapasitiivisen suodatusvaikutuksen kannalta. Yleisesti ottaen kondensaattoreilla on oltava riittävä kapasitanssi ja jänniteresistanssi tasaisen lähtöjännitteen varmistamiseksi koko virtajakson ajan. Samanaikaisesti kondensaattorin nimellisjännitteen tulee olla suurempi kuin jännitelähteen maksimiarvo, jotta kondensaattori ei hajoa.
Kapasitiivisen suodatuksen periaate:
Kapasitiivisen suodatuksen periaate perustuu kondensaattorien reaktioon jännitteen muutoksiin. Kun tasavirta johdetaan kondensaattorin läpi, kondensaattori latautuu, absorboi virran huippuja ja vapauttaa sitten varastoidun energian, kun virta pienenee. Tällä tavalla kondensaattori toimii "energiavarastoina", joka voi tasoittaa DC-lähtöä ja vähentää aaltoilun amplitudia.
Kondensaattorisuodattimen taajuusvaste:
Kapasitiivisilla suodattimilla on erilaiset vasteet värähtelyyn eri taajuuksilla. Matalataajuisten aaltoilujen tapauksessa kondensaattoreiden impedanssi on pienempi ja ne voivat suodattaa ne tehokkaasti pois. Mutta korkeataajuuksisessa kohinassa kondensaattorin impedanssi kasvaa, mikä rajoittaa sen suodatusvaikutusta korkeataajuisiin väreilyihin. Siksi sitä käytetään yleensä yhdessä induktorin kanssa LC-suodattimen muodostamiseksi laajaspektristen aaltoilujen suodatusvaikutuksen parantamiseksi.
Kapasitiivisen suodatuksen suunnittelunäkökohdat:
Kondensaattorisuodattimia suunniteltaessa on otettava huomioon sellaiset tekijät kuin ESR (ekvivalentti sarjavastus), ESL (ekvivalentti sarjainduktanssi), käyttölämpötila-alue ja kondensaattorin käyttöikä. Invertterin käyttöympäristö ja vaatimukset vaikuttavat kondensaattorin valintaan ja sijoitteluun.
Suodattimen paikka:
Kondensaattorisuodatin sijoitetaan yleensä invertterin tulopäähän, eli tasasuuntaajan lähtöpäähän, jotta varmistetaan tasavirtalähteen aaltoilun tehokas suodatus. Lisäksi suodattimia voidaan käyttää myös invertterin lähdössä AC-aaltomuodon laadun parantamiseksi.
