กระแสไฟกระเพื่อมในพาวเวอร์ซัพพลายคืออะไร

โพสต์อธิบายเกี่ยวกับกระแสกระเพื่อมในวงจรแหล่งจ่ายไฟสาเหตุอะไรและสามารถลดหรือกำจัดได้อย่างไรโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบเรียบ

Ripple ในวงจรพาวเวอร์ซัพพลายคืออะไร

ในอุปกรณ์จ่ายไฟ AC เป็น DC ทั้งหมดเอาต์พุต DC จะได้มาจากการแก้ไขกำลังไฟฟ้าเข้า AC และกรองผ่านตัวเก็บประจุแบบเรียบ

แม้ว่ากระบวนการทำความสะอาด AC ให้เกือบเป็น DC บริสุทธิ์ แต่กระแสสลับตกค้างที่ไม่ต้องการจะเหลืออยู่ภายในเนื้อหา DC เสมอและสัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการใน DC นี้เรียกว่ากระแสกระเพื่อมหรือแรงดันกระเพื่อม

เนื้อหา AC ที่ไม่ต้องการที่เหลืออยู่ใน DC ส่วนใหญ่เกิดจากการกรองหรือปราบปราม DC ที่แก้ไขไม่เพียงพอหรือบางครั้งเกิดจากปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนอื่น ๆ เช่นสัญญาณตอบรับจากโหลดอุปนัยหรือ capacitive ที่เกี่ยวข้องกับแหล่งจ่ายไฟหรืออาจมาจากสัญญาณความถี่สูง หน่วยประมวลผล

ข้างต้นอธิบายปัจจัยการกระเพื่อมที่เหลือ ( ค ) ถูกกำหนดในทางเทคนิคเป็นอัตราส่วนของขนาดกำลังสองเฉลี่ยราก (RMS) ของแรงดันไฟฟ้าระลอกจริงต่อจำนวนสัมบูรณ์ที่แนะนำในสาย DC ของเอาต์พุตแหล่งจ่ายไฟและโดยปกติจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์

การแสดง Ripple Factor

นอกจากนี้ยังมีวิธีอื่นในการแสดงปัจจัยการกระเพื่อมและนั่นก็คือค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงจุดสูงสุด และวิธีนี้ดูเหมือนจะง่ายกว่ามากในการแสดงและวัดผลโดยใช้ออสซิลโลสโคปและสามารถประเมินได้ง่ายมากผ่านสูตรที่มีอยู่

ก่อนที่เราจะเข้าใจสูตรสำหรับการประเมินเนื้อหาการกระเพื่อมใน DC สิ่งสำคัญอันดับแรกคือต้องเข้าใจกระบวนการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงโดยใช้ไดโอดและตัวเก็บประจุของวงจรเรียงกระแส

โดยปกติสะพานเรียงกระแสซึ่งประกอบด้วยไดโอดสี่ตัวจะใช้สำหรับการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงแบบเต็มคลื่น

อย่างไรก็ตามแม้หลังจากแก้ไขแล้ว DC ที่เป็นผลลัพธ์อาจมีการกระเพื่อมจำนวนมากเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงจุดสูงสุด (หุบเขาลึก) ยังคงมีอยู่ใน DC เนื่องจากฟังก์ชันของวงจรเรียงกระแสถูก จำกัด ไว้ไม่เกินการแปลงรอบลบของ AC เป็นรอบบวกดังที่แสดงด้านล่าง

แผนภาพแสดง Ripple Valley

หุบเขาลึกที่คงอยู่ระหว่างแต่ละรอบครึ่งที่แก้ไขแล้วจะทำให้เกิดการกระเพื่อมสูงสุดซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มตัวเก็บประจุตัวกรองผ่านเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เท่านั้น

แรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงจุดสูงสุดที่มีขนาดใหญ่ระหว่างหุบเขาและรอบสูงสุดจะถูกปรับให้เรียบหรือชดเชยโดยใช้ตัวเก็บประจุตัวกรองหรือตัวเก็บประจุที่ทำให้เรียบผ่านเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสสะพาน

วิธีการทำงานของตัวเก็บประจุตัวกรอง

ตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบนี้เรียกอีกอย่างว่าตัวเก็บประจุอ่างเก็บน้ำเนื่องจากทำหน้าที่เหมือนถังเก็บน้ำและเก็บพลังงานในช่วงสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไข

ตัวเก็บประจุกรองจะเก็บแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูงสุดในระหว่างรอบการแก้ไขสูงสุดในขณะเดียวกันโหลดยังได้รับพลังงานสูงสุดในระหว่างรอบเหล่านี้อย่างไรก็ตามในช่วงขอบที่ตกลงมาของรอบเหล่านี้หรือที่หุบเขาตัวเก็บประจุจะเตะพลังงานที่เก็บไว้กลับไปที่ โหลดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการชดเชยให้กับโหลดและโหลดได้รับอนุญาตให้รับ DC ที่ค่อนข้างสม่ำเสมอโดยมีการกระเพื่อมสูงสุดถึงจุดสูงสุดที่ลดลงเมื่อเทียบกับการกระเพื่อมจริงที่ไม่มีตัวเก็บประจุ

วัฏจักรยังคงดำเนินต่อไปเนื่องจากตัวเก็บประจุชาร์จและคายประจุในกระบวนการเพื่อพยายามลดความแตกต่างของเนื้อหาระลอกสูงสุดถึงจุดสูงสุดที่แท้จริงสำหรับโหลดที่เชื่อมต่อ

ประสิทธิภาพในการปรับให้เรียบขึ้นอยู่กับกระแสโหลด

ประสิทธิภาพการปรับให้เรียบข้างต้นของตัวเก็บประจุนั้นขึ้นอยู่กับกระแสโหลดเป็นอย่างมากเนื่องจากจะเพิ่มความสามารถในการปรับให้เรียบของตัวเก็บประจุลดลงตามสัดส่วนและนั่นคือเหตุผลที่โหลดขนาดใหญ่ต้องการตัวเก็บประจุที่ปรับให้เรียบมากขึ้นในอุปกรณ์จ่ายไฟ

การสนทนาข้างต้นอธิบายถึงการกระเพื่อมในแหล่งจ่ายไฟ DC และจะลดลงได้อย่างไรโดยการใส่ตัวเก็บประจุแบบเรียบหลังวงจรเรียงกระแสสะพาน

ในบทความถัดไปเราจะเรียนรู้วิธีการคำนวณกระแสกระเพื่อมหรือความแตกต่างจากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุดในเนื้อหา DC ผ่านการเชื่อมโยงของตัวเก็บประจุแบบเรียบ

กล่าวอีกนัยหนึ่งเราจะเรียนรู้ วิธีคำนวณค่าตัวเก็บประจุที่ถูกต้องหรือเหมาะสมที่สุด เพื่อให้การกระเพื่อมในแหล่งจ่ายไฟ DC ลดลงสู่ระดับต่ำสุด