Dòng điện Ripple trong Nguồn điện là gì

Bài đăng giải thích về dòng điện gợn sóng trong mạch cung cấp điện là gì, nguyên nhân gây ra nó và cách có thể giảm hoặc loại bỏ nó bằng cách sử dụng tụ điện làm mịn.

Ripple trong mạch cung cấp điện là gì

Trong tất cả các bộ nguồn AC sang DC, đầu ra DC có được bằng cách chỉnh lưu nguồn điện đầu vào AC và lọc qua tụ điện làm mịn.

Mặc dù quá trình làm sạch AC gần như một DC thuần túy, một lượng nhỏ dòng điện xoay chiều dư không mong muốn luôn còn sót lại trong nội dung DC và nhiễu không mong muốn này trong DC được gọi là dòng điện gợn sóng hoặc điện áp gợn sóng.

Nội dung AC không mong muốn còn lại này trong DC chủ yếu là do không đủ lọc hoặc triệt tiêu DC chỉnh lưu, hoặc đôi khi do một số hiện tượng phức tạp khác như tín hiệu phản hồi từ tải cảm ứng hoặc điện dung kết hợp với nguồn điện hoặc cũng có thể là từ tín hiệu tần số cao các đơn vị xử lý.

Hệ số gợn sóng dư đã giải thích ở trên ( c ) được định nghĩa về mặt kỹ thuật là tỷ số của độ lớn bình phương trung bình (RMS) của điện áp gợn sóng thực tế với lượng tuyệt đối được đưa vào trong dòng DC của đầu ra nguồn điện và thường được biểu thị bằng phần trăm.

Thể hiện yếu tố Ripple

Ngoài ra còn có một phương pháp thay thế để biểu thị hệ số gợn sóng, và đó là thông qua giá trị điện áp đỉnh-đỉnh. Và phương pháp này dường như dễ dàng hơn để biểu thị và đo lường bằng cách sử dụng máy hiện sóng và có thể dễ dàng đánh giá thông qua một công thức có sẵn.

Trước khi chúng ta hiểu công thức đánh giá hàm lượng gợn sóng trong DC, điều quan trọng đầu tiên là phải hiểu quá trình chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều bằng cách sử dụng điốt chỉnh lưu và tụ điện.

Thông thường, một bộ chỉnh lưu cầu bao gồm bốn điốt được sử dụng để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều toàn sóng.

Tuy nhiên, ngay cả sau khi chỉnh lưu, DC kết quả có thể có một lượng lớn gợn sóng do điện áp đỉnh-đỉnh lớn (thung lũng sâu) vẫn tồn tại trong DC. Điều này là do chức năng của bộ chỉnh lưu chỉ bị giới hạn ở mức tối đa chuyển đổi chu kỳ âm của AC sang chu kỳ dương như hình dưới đây.

Sơ đồ Hiển thị Thung lũng Ripple

Các thung lũng sâu liên tục giữa mỗi nửa chu kỳ được chỉnh lưu tạo ra gợn sóng cực đại, có thể được giải quyết chỉ bằng cách thêm tụ lọc qua đầu ra của bộ chỉnh lưu cầu.

Điện áp đỉnh-đỉnh lớn này giữa các giá trị và chu kỳ đỉnh được làm mịn hoặc bù bằng cách sử dụng tụ lọc hoặc tụ làm mịn trên đầu ra của bộ chỉnh lưu cầu.

Cách lọc các chức năng của tụ điện

Tụ làm trơn này còn được gọi là tụ chứa vì nó hoạt động giống như một bể chứa và lưu trữ năng lượng trong các chu kỳ đỉnh của điện áp chỉnh lưu.

Tụ lọc lưu trữ điện áp đỉnh và dòng điện trong các chu kỳ đỉnh được chỉnh lưu, đồng thời tải cũng nhận được công suất đỉnh trong các chu kỳ này, tuy nhiên trong các cạnh rơi của các chu kỳ này hoặc tại các thung lũng, tụ điện ngay lập tức đá trở lại năng lượng tích trữ cho tải đảm bảo bù cho tải và tải được phép nhận một điện một chiều khá ổn định với độ gợn sóng từ đỉnh đến đỉnh giảm so với gợn sóng thực tế không có tụ điện.

Chu kỳ tiếp tục, khi tụ điện nạp và phóng điện trong quá trình này nhằm giảm thiểu sự khác biệt của hàm lượng gợn sóng đỉnh-đỉnh thực tế đối với tải được kết nối.

Hiệu quả làm mịn phụ thuộc vào dòng tải

Hiệu suất làm mịn ở trên của tụ điện phụ thuộc rất nhiều vào dòng tải, vì điều này làm tăng khả năng làm mịn của tụ giảm tương ứng và đó là lý do tại sao các tải lớn hơn yêu cầu tụ làm mịn lớn hơn trong bộ nguồn.

Phần thảo luận trên giải thích gợn sóng trong nguồn điện một chiều là gì và làm thế nào nó có thể được giảm bớt bằng cách chèn một tụ điện làm mịn sau bộ chỉnh lưu cầu.

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu cách tính dòng điện gợn sóng hoặc đơn giản là sự chênh lệch đỉnh-đỉnh trong nội dung DC thông qua sự kết hợp của tụ điện làm mịn.

Nói cách khác, chúng ta sẽ học cách tính giá trị tụ điện chính xác hoặc tối ưu sao cho độ gợn sóng trong nguồn điện một chiều giảm đến mức tối thiểu.