Ripple reziduală
L 'ondularea reziduală a tensiunii (tension ripple în engleză), într-o sursă de energie electrică , este rezultatul tratamentului curentului alternativ după rectificare . Tensiunea disponibilă în rețeaua electrică de distribuție este de tip alternativ din motive de ușurință a transportului. Tensiunea necesară pentru alimentarea majorității circuitelor electronice este de tip continuu, cum ar fi cea a bateriilor . În realizarea surselor de alimentare, adică a aparatelor care transformă curentul alternativ în curent continuu , succesiunea canonică a elementelor minime necesare este următoarea:
Transformator : este necesar să transformați tensiunea de rețea (în mod normal 230Vac) într-o tensiune mai mică, de exemplu 9V, sau 12V, sau 24V și așa mai departe. Tensiunea de ieșire a transformatorului este încă alternativă.
Redresor : este necesar să transformați curentul alternativ într-un curent pulsativ, dar unidirecțional, primul pas către atingerea obiectivului final, curentul continuu. Cel mai comun redresor este dioda , dar pentru o eficiență mai bună se utilizează patru diode dispuse într-o punte, așa-numitul pod Graetz . Tensiunea de ieșire de pe pod este afectată de o undă foarte mare care îl face de fapt inutilizabil.
Filtru : este necesar să descompuneți ondulația la cea mai mică valoare posibilă. De obicei constă dintr-un condensator de mare capacitate . Sursele de alimentare foarte ieftine nu au alte componente.
Stabilizator : utilizat pentru a se asigura că tensiunea de ieșire va fi cât mai stabilă pe măsură ce se schimbă sarcina. Acest element ridică foarte mult calitatea sursei de alimentare, deoarece, dacă este bine făcut, elimină complet ondulația, făcând tensiunea de ieșire perfectă continuă.
Protecție : servește pentru a proteja atât sarcina, cât și sursa de alimentare în sine de defecțiuni, supratensiuni, dar mai ales de scurtcircuite.
Ondulația este amplitudinea ondulației reziduale după îndreptare și filtrare: mai precis este valoarea procentuală a acestei tensiuni față de total. Cu cât este mai mare capacitatea filtrului, cu atât este mai mică ondularea. Cu toate acestea, capacitățile mari sunt costisitoare și greoaie, deci trebuie stabilit un compromis: un compromis rezonabil este stabilit de cât de mult doriți să investiți în calitatea sursei de alimentare. Pentru aparatele cu costuri reduse, cu cerințe modeste, va fi suficient cel considerat în mod normal a fi o capacitate adecvată, adică cel dictat de binecunoscuta regulă generală care prevede o capacitate de 1000 uF pentru fiecare ampere de curent absorbit de sarcină. . Pentru aparatele de calitate mai bună, o abordare corectă este utilizarea de capacități mai mari, de calitate mai bună și în număr mai mare.
Această formulă și orice altă formulă care vizează calcularea capacității sunt, desigur, empirice, deoarece un condensator cu capacitate infinită ar fi teoretic necesar pentru a obține o ondulare zero. În cele din urmă, compromisul economic pare a fi cel mai consecvent.
Ridicarea domeniului de frecvență
În contextul domeniului frecvenței , termenul "ondulare" se referă la schimbarea periodică a pierderilor de inserție ca frecvență a unui filtru sau a altor modificări ale rețelei cu două porturi . Nu toate filtrele au ondulație, unele, cum ar fi filtrul Butterworth , au pierderi de inserție crescânde, cum ar fi o funcție monotonă , pe măsură ce frecvența se schimbă. Clasele obișnuite de filtre care prezintă ondulații sunt filtrul Chebyshev , filtrul invers Chebyshev și filtrul eliptic . [1] Ripple-ul nu este de obicei strict periodic într-un mod liniar, așa cum se poate vedea din graficul de exemplu. Alte exemple de rețele care prezintă ondulație sunt rețelele de potrivire a impedanței care au fost proiectate folosind polinoame Chebyshev . Ripple-ul acestor rețele, spre deosebire de filtrele normale, nu va atinge niciodată 0 dB în condiții de pierdere minimă dacă este proiectat pentru o transmisie optimă pe întreaga bandă de trecere în ansamblu. [2]
Notă
- ^ George L. Matthaei, Leo Young și EMT Jones, Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures , McGraw-Hill, 1964, pp. 85-95.
- ^ George L. Matthaei, Leo Young și EMT Jones, Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures , McGraw-Hill, 1964, pp. 120-136.
