مدار صاف کننده (Smoothing Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار صاف کننده (Smoothing Circuit) :
مدار صاف کننده (Smoothing Circuit) که به عنوان فیلتر (Filter) نیز شناخته می شود، مداری است که برای کاهش ریپل (Ripple) و نوسانات یک سیگنال DC استفاده می شود. این مدار معمولا بعد از یکسوساز (Rectifier) در منابع تغذیه DC قرار می گیرد تا ولتاژ DC ضربانی را به یک ولتاژ DC صاف تر و پایدارتر تبدیل کند. ساده ترین و رایج ترین نوع صاف کننده، خازن موازی با بار است.
صاف کننده خازنی (Capacitor Smoothing): یک خازن با ظرفیت بالا (معمولا الکترولیت) به صورت موازی با خروجی یکسوساز و بار قرار می گیرد. عملکرد آن به این صورت است:
⭐ در هر نیم سیکل که ولتاژ یکسوساز افزایش می یابد، خازن تا پیک ولتاژ شارژ می شود.
⭐ وقتی ولتاژ یکسوساز شروع به کاهش می کند (بین دو پیک)، خازن شروع به دشارژ شدن از طریق بار می کند و ولتاژ بار را در سطح نسبتا بالایی نگه می دارد.
نتیجه، یک ولتاژ DC با ریپل (نوسان) بسیار کمتر است. مقدار ریپل به ظرفیت خازن و جریان بار بستگی دارد. هرچه خازن بزرگ تر و جریان بار کمتر باشد، ریپل کمتر است. رابطه تقریبی ریپل:
\[ V_{ripple} \approx \frac{I_{load}}{f C} \]که f فرکانس ریپل (دو برابر فرکانس شبکه برای یکسوساز تمام موج) است.
صاف کننده LC (LC Smoothing): برای کاهش بیشتر ریپل، می توان از ترکیب سلف و خازن (فیلتر LC) استفاده کرد. سلف در مسیر سری قرار می گیرد و در برابر تغییرات جریان مقاومت می کند و خازن موازی ولتاژ را صاف می کند. این فیلتر راندمان بالاتری نسبت به فیلتر RC دارد و افت DC کمتری ایجاد می کند.
کاربردها:
⭐ تمام منابع تغذیه DC (خطی و سوئیچینگ) برای کاهش ریپل.
⭐ صاف سازی خروجی مبدل های DC-DC.
