Filter Capacitor คืออะไร: การทำงานและการใช้งาน

ตัวเก็บประจุ เป็นส่วนประกอบที่มีปฏิกิริยาซึ่งใช้ในระบบอิเล็กทรอนิกส์อนาล็อก ตัวกรอง เนื่องจากอิมพีแดนซ์ของตัวเก็บประจุเป็นฟังก์ชันของความถี่ ตัวเก็บประจุที่มีผลต่อสัญญาณอาจขึ้นอยู่กับความถี่ ดังนั้นคุณสมบัตินี้จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบตัวกรอง ตัวกรองอิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อกเช่น LPF สามารถใช้เพื่อเรียกใช้ฟังก์ชันของการประมวลผลสัญญาณที่กำหนดไว้ล่วงหน้า หน้าที่หลักของตัวกรองนี้คืออนุญาตให้ใช้ความถี่ต่ำและปิดกั้นความถี่สูง ในทำนองเดียวกัน HPF อนุญาตให้ใช้ความถี่สูงและบล็อกความถี่ต่ำ ตัวกรองอิเล็กทรอนิกส์สามารถทำได้โดยใช้ส่วนประกอบอะนาล็อกเช่นตัวต้านทานตัวเก็บประจุทรานซิสเตอร์ออปแอมป์และตัวเหนี่ยวนำ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของตัวเก็บประจุกรองและใช้งานได้

Filter Capacitor คืออะไร?

ตัวเก็บประจุที่ใช้ในการกรองความถี่บางความถี่ออกจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์เรียกว่าตัวเก็บประจุตัวกรอง โดยทั่วไปตัวเก็บประจุจะกรองสัญญาณที่มีความถี่ต่ำออกไป ค่าความถี่ของสัญญาณเหล่านี้ใกล้ถึง 0Hz ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าสัญญาณ DC ดังนั้นตัวเก็บประจุนี้จึงถูกใช้เพื่อกรองความถี่ที่ไม่ต้องการ สิ่งเหล่านี้พบได้บ่อยในอุปกรณ์ประเภทต่างๆเช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ไฟฟ้าและสามารถใช้ได้กับการใช้งานที่แตกต่างกัน

ตัวเก็บประจุกรอง

การทำงานของตัวเก็บประจุกรอง

การทำงานของตัวเก็บประจุนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับหลักการรีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุ ไม่มีอะไรนอกจากอิมพีแดนซ์ของตัวเก็บประจุเปลี่ยนแปลงตามความถี่สัญญาณที่ไหลผ่าน ส่วนประกอบที่ไม่ทำปฏิกิริยาเช่น ตัวต้านทาน มีความต้านทานสัญญาณที่คล้ายกันนอกเหนือจากความถี่ของสัญญาณ ซึ่งหมายความว่าสัญญาณ 1Hz และ 100KHZ จะไหลไปทั่วตัวต้านทานที่มีความต้านทานเท่ากัน

แต่ตัวเก็บประจุนั้นแตกต่างกันเนื่องจากความต้านทานหรือ ความต้านทาน จะเปลี่ยนไปตามความถี่สัญญาณที่ไหลผ่าน อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์รีแอคทีฟที่มีความต้านทานสูงต่อสัญญาณความถี่ต่ำและความต้านทานต่ำต่อสัญญาณความถี่สูงโดยใช้สูตรเช่น XC = 1 / 2πfc ตัวเก็บประจุให้ค่าอิมพีแดนซ์ที่แตกต่างกันสำหรับสัญญาณความถี่ที่แตกต่างกัน ในวงจรสามารถทำงานเป็นตัวต้านทานได้

สูตรกรองคาปาซิเตอร์

ในวงจรแหล่งจ่ายไฟสามารถคำนวณตัวเก็บประจุนี้เพื่อให้แน่ใจว่าน้อยที่สุด กระเพื่อม ที่เอาต์พุต สูตรคือ C = I / 2f Vpp

จากสมการด้านบน 'I' คือกระแสโหลด 'f' คือความถี่ i / p ของ AC และ 'Vpp' คือการกระเพื่อมขั้นต่ำที่อาจยอมรับได้เนื่องจากแทบจะไม่สามารถทำให้เป็น '0' นี้ได้

วงจรกรองคาปาซิเตอร์

แผนภาพวงจรของตัวเก็บประจุตัวกรองแสดงอยู่ด้านล่าง ในวงจรนี้ตัวเก็บประจุจะทำงานเหมือนตัวกรองความถี่สูงที่ยอมให้ความถี่สูงและบล็อกกระแสตรง ในทำนองเดียวกันพวกเขายังสามารถทำงานเป็นไฟล์ กรองผ่านต่ำ r เพื่ออนุญาต DC และบล็อก AC

ที่นี่ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อแบบขนานกับส่วนประกอบแทนที่จะเชื่อมต่อเป็นอนุกรม วงจรนี้เป็นตัวกรองคาปาซิทีฟความถี่สูง ที่นี่การไหลของกระแสจะอยู่ในทิศทางความต้านทานน้อยที่สุด

วงจรกรองคาปาซิเตอร์

เนื่องจากตัวเก็บประจุให้ความต้านทานต่ำมากสำหรับสัญญาณความถี่สูงดังนั้นสัญญาณเหล่านี้จะจ่ายผ่านตัวเก็บประจุ เช่นนี้วงจรในการจัดเรียงนี้จะเป็นตัวกรองความถี่สูง สัญญาณเช่นกระแสความถี่ต่ำจะไม่จ่ายไปทั่วทั้งตัวเก็บประจุเนื่องจากให้ความต้านทานสูงสำหรับสัญญาณความถี่ต่ำ

กรองวงจร Capacitor เพื่อปิดกั้น DC และผ่าน AC

สำหรับสัญญาณความถี่ต่ำตัวเก็บประจุมีความต้านทานสูงมากและสำหรับสัญญาณความถี่สูงจะพิสูจน์ความต้านทานน้อยกว่า ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็น ตัวกรองความถี่สูง เพื่อให้สัญญาณความถี่สูงและปิดกั้นสัญญาณความถี่ต่ำ

วงจรเพื่อปิดกั้น DC และผ่าน AC

ในวงจรสามารถใช้ทั้งสัญญาณ AC และ DC ได้หลายครั้ง แต่ในบางกรณีเราต้องการสัญญาณ AC เท่านั้นและสัญญาณ DC จะถูกนำออกไป ตัวอย่างที่ดีที่สุดคือวงจรไมโครโฟน ในสิ่งนี้เป็นอินพุต DC จะถูกมอบให้กับไมโครโฟน เราต้องการ DC เป็นอินพุตไปยังไมโครโฟนเพื่อเปิดเครื่องและเราต้องใช้ AC เป็นอินพุตเพื่อแสดงถึงเพลงสัญญาณเสียง ฯลฯ

กรองส่วนประกอบ DC ออกจากสัญญาณ

ตัวเก็บประจุใช้เพื่อกรองสัญญาณ DC สามารถทำได้โดยต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรมในวงจร วงจรต่อไปนี้คือตัวกรองความถี่สูงแบบ capacitive ในกรณีนี้สัญญาณเช่น DC หรือความถี่ต่ำจะถูกบล็อก

โดยทั่วไปตัวเก็บประจุแบบเซรามิกที่มีค่า 0.1µF สามารถวางตามสัญญาณที่มีทั้งสัญญาณ AC และ DC ตัวเก็บประจุนี้ช่วยให้ AC และกรองส่วนประกอบ Dc ออก

แอพพลิเคชั่นตัวเก็บประจุกรอง

แอพพลิเคชั่นนี้มีดังต่อไปนี้

• ตัวเก็บประจุตัวกรองสายสามารถใช้ได้กับโหลดในอุตสาหกรรมหลายประเภทเช่นเดียวกับเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อป้องกันอุปกรณ์จากเสียงรบกวนของแรงดันไฟฟ้าของสายและเพื่อปกป้องอุปกรณ์อื่น ๆ ในสายที่คล้ายกันจากสัญญาณรบกวนที่สร้างขึ้นภายในวงจร
• ตัวเก็บประจุเหล่านี้สามารถใช้ในตัวกรองทุกประเภทซึ่งใช้ในการประมวลผลสัญญาณ ตัวอย่างที่ดีที่สุดของแอปพลิเคชั่นนี้ก็เหมือนกับตัวปรับแต่งเสียง ใช้คลื่นความถี่ที่แตกต่างกันเพื่ออนุญาตการขยายสำหรับเสียงความถี่ต่ำสูงและกลาง
• ใช้สำหรับการกำจัดข้อผิดพลาดบนรางไฟ DC
• ใช้สำหรับการกำจัด RFI (สัญญาณรบกวนคลื่นความถี่วิทยุ) เพื่อให้สายไฟหรือสายสัญญาณเข้าหรือออกจากอุปกรณ์
• ตัวเก็บประจุนี้สามารถเชื่อมต่อหลังจากตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้ได้แหล่งจ่ายไฟ DC ที่ราบรื่น
• ตัวเก็บประจุนี้ใช้ในตัวกรองเสียง IF หรือ RF

คำถามที่พบบ่อย

1). หน้าที่ของตัวเก็บประจุกรองคืออะไร?

ใช้เพื่อกรองช่วงความถี่ออกจากวงจร

2) วิธีใช้ตัวเก็บประจุเป็นตัวกรอง?

ในแหล่งจ่ายไฟตัวเก็บประจุจะถูกใช้เพื่อกรอง DC o / p แบบพัลซิ่งหนึ่งครั้งเพื่อให้สามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียรเกือบให้กับโหลดได้

3). อะไรคือข้อ จำกัด ของตัวกรองตัวเก็บประจุ?

ทั้งการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการกรองไม่ดี

4). อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัวเก็บประจุบายพาสและตัวเก็บประจุแบบแยกตัว?

ตัวเก็บประจุแบบบายพาสใช้เพื่อผลักสัญญาณรบกวนในขณะที่ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนใช้เพื่อปรับสัญญาณให้เรียบขึ้นโดยการทำให้สัญญาณที่บิดเบี้ยวมีเสถียรภาพ

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ภาพรวมของตัวเก็บประจุกรอง , การทำงาน, สูตร, วงจรและการใช้งาน นี่คือคำถามสำหรับคุณหน้าที่หลักของตัวเก็บประจุกรองคืออะไร?