Itu Filter adalah salah satu jenis alat elektronik terutama digunakan untuk melakukan pemrosesan sinyal. Fungsi utama filter ini adalah untuk membolehkan komponen ac dan memblok komponen dc dari beban. Output rangkaian filter akan menjadi tegangan dc yang stabil. Pembangunan rangkaian filter dapat dilakukan dengan komponen elektronik dasar seperti resistor, induktor, dan kapasitor. Ada yang berbeda jenis filter tersedia yaitu LPF ( filter lolos rendah ), BPF (filter bandpass), HPF ( pass filter tinggi ), filter kapasitor, dll. Fungsi utama kapasitor, serta induktor di rangkaian ini, adalah, kapasitor memungkinkan ac dan memblokir dc, sedangkan induktor hanya mengizinkan komponen DC untuk memasok dan memblokir ac. Artikel ini membahas filter kapasitor menggunakan penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.
Apa itu Filter Kapasitor?
Sebuah tipikal filter kapasitor diagram sirkuit ditunjukkan di bawah ini. Perancangan sirkuit ini dapat dilakukan dengan sebuah kapasitor (C) serta resistor beban (RL). Tegangan menarik penyearah diberikan melintasi terminal kapasitor. Setiap kali tegangan penyearah meningkat maka kapasitor akan diisi dan juga memasok arus ke beban.
Filter Kapasitor
Pada bagian terakhir dari fase seperempat, kapasitor akan dibebankan ke nilai tegangan penyearah tertinggi yang dilambangkan dengan Vm, dan kemudian tegangan penyearah mulai berkurang. Ketika ini terjadi, kapasitor mulai melepaskan melalui tegangan dan beban. Tegangan melintasi beban akan berkurang sedikit hanya karena tegangan puncak berikutnya terjadi seketika untuk mengisi kapasitor. Prosedur ini akan berulang berkali-kali dan bentuk gelombang keluaran akan terlihat bahwa sangat sedikit riak yang hilang pada keluaran. Selain itu, tegangan keluaran lebih unggul karena tetap mendekati nilai tertinggi tegangan keluaran penyearah .
Input Filter Kapasitor
Kapasitor memberikan reaktansi tak terbatas ke DC. Untuk DC, f = 0
Xc = 1 / 2пfc = 1 / 2п x 0 x C = tak terbatas
Oleh karena itu, kapasitor tidak mengizinkan DC mengalir melaluinya.
Output Filter Kapasitor
Rangkaian filter kapasitor sangat terkenal karena fiturnya seperti biaya rendah, bobot lebih ringan, ukuran kecil, & karakteristik yang baik. Rangkaian filter kapasitor berlaku untuk arus beban kecil.
Penyearah Setengah Gelombang dengan Filter Kapasitor
Itu fungsi utama penyearah setengah gelombang adalah mengganti AC ( Arus Bolak-balik ) menjadi DC (Arus Searah). Namun, keluaran DC yang diperoleh tidak murni dan ini adalah DC yang menarik. DC ini tidak konstan dan bervariasi seiring waktu. Setiap kali perubahan DC ini diberikan ke semua jenis perangkat elektronik, maka itu mungkin tidak berfungsi dengan benar, dan itu mungkin rusak. Karena alasan ini, ini tidak akan berlaku di sebagian besar aplikasi.
Penyearah Gelombang Setengah dengan Filter Kapasitor
Jadi, kami membutuhkan DC yang tidak berubah seiring waktu. Untuk mengatasi masalah tersebut dan untuk mendapatkan DC yang mulus maka akan ada solusi yaitu filter. DC energik terutama mencakup komponen AC & DC. Jadi disini filter digunakan untuk menghilangkan atau mengurangi komponen AC pada keluarannya. Filter dapat dibuat dengan komponen seperti resistor, kapasitor, dan induktor . Diagram rangkaian penyearah setengah gelombang menggunakan filter kapasitor ditunjukkan di atas. Sirkuit ini dibangun dengan resistor dan kapasitor. Di sini, koneksi kapasitor 'C' berada pada shunt dengan resistor beban 'RL'.
Setiap kali tegangan AC diterapkan ke rangkaian selama setengah siklus positif, maka dioda memungkinkan aliran arus melewatinya. Kita tahu bahwa kapasitor memberikan jalur resistif tinggi ke komponen DC serta jalur resistif rendah ke komponen AC. Aliran arus selalu memilih untuk disuplai melalui jalur resistansi rendah. Sehingga pada saat aliran arus mendapat filter, komponen ac mengalami resistansi rendah dan komponen dc mengalami resistansi tinggi dari kapasitor. Komponen DC mengalir melalui resistor beban (jalur resistansi rendah).
Sepanjang waktu konduksi, kapasitor dibebankan ke nilai tertinggi dari suplai tegangan. Karena tegangan di antara dua pelat kapasitor setara dengan suplai tegangan, maka dikatakan terisi penuh. Ketika dibebankan maka ia menahan pasokan sampai pasokan i / p AC menuju penyearah mencapai setengah siklus negatif.
Setelah penyearah mencapai setengah siklus negatif, dioda memperoleh bias balik & berhenti membiarkan aliran arus melewatinya. Sepanjang ini, tegangan suplai rendah daripada tegangan kapasitor. Dengan demikian kapasitor melepaskan semua arus yang tersimpan melalui RL. Ini menghentikan tegangan beban output daya agar tidak jatuh ke nol.
Pengisian dan pengosongan kapasitor terutama tergantung pada saat suplai tegangan input kurang atau lebih besar dari tegangan kapasitor. Setelah penyearah mencapai setengah siklus positif, maka dioda memperoleh bias maju & memungkinkan aliran arus untuk membuat kapasitor mengisi kembali. Filter kapasitor melalui pelepasan yang sangat besar akan menghasilkan tegangan DC yang sangat halus. Oleh karena itu, tegangan DC yang mulus dapat diperoleh dengan filter ini.
Penyearah Gelombang Penuh dengan Filter Kapasitor
Itu fungsi utama penyearah gelombang penuh adalah mengubah AC menjadi DC. Sesuai dengan namanya, penyearah ini memperbaiki kedua setengah siklus sinyal AC input daya, tetapi sinyal DC yang diperoleh pada output daya masih memiliki beberapa gelombang. Untuk mengurangi gelombang ini pada output daya, filter ini digunakan.
Pada rangkaian penyearah gelombang penuh menggunakan kapasitor filter, kapasitor C terletak di seberang resistor beban RL. Cara kerja penyearah ini hampir sama dengan penyearah setengah gelombang. Satu-satunya perbedaan adalah penyearah gelombang setengah hanya memiliki satu setengah siklus (positif atau negatif) sedangkan dalam penyearah gelombang penuh memiliki dua siklus (positif dan negatif).
Penyearah Gelombang Penuh dengan Filter Kapasitor
Setelah tegangan AC i / p diterapkan sepanjang setengah siklus positif, maka dioda D1 menjadi bias maju dan memungkinkan aliran arus sementara dioda D2 mendapat bias balik & memblokir aliran arus.
Sepanjang setengah siklus di atas, arus di dioda D1 mendapatkan filter dan memberi energi pada kapasitor. Namun pengisian kapasitor akan terjadi tepat ketika tegangan yang diterapkan lebih tinggi dari tegangan kapasitor. Pertama, kapasitor tidak akan mengisi daya, karena tidak ada tegangan yang akan tetap berada di antara pelat kapasitor. Jadi saat tegangan dinyalakan, maka kapasitor akan langsung terisi.
Selama waktu transmisi ini, kapasitor dibebankan ke nilai tertinggi dari suplai tegangan i / p. Kapasitor mencakup muatan tertinggi pada bentuk gelombang seperempat dalam setengah siklus positif. Pada ujung ini, suplai tegangan setara dengan tegangan kapasitor. Setelah tegangan AC mulai turun & berubah menjadi kurang dari tegangan kapasitor, setelah itu kapasitor mulai melepaskan diri secara bertahap.
Karena suplai tegangan AC i / p mendapatkan setengah siklus negatif, maka dioda D1 menjadi bias terbalik tetapi dioda D2 bias maju. Sepanjang setengah siklus negatif, aliran arus di dioda kedua mendapat filter untuk mengisi kapasitor. Tetapi, pengisian kapasitor terjadi hanya ketika tegangan AC yang diterapkan lebih tinggi dari tegangan kapasitor.
Kapasitor di sirkuit tidak terisi penuh, sehingga pengisian ini tidak terjadi secara instan. Setelah suplai tegangan menjadi lebih tinggi dari tegangan kapasitor, kapasitor akan mengisi daya. Dalam kedua setengah siklus, aliran arus akan searah dengan resistor beban RL. Jadi kita memperoleh baik seluruh setengah siklus positif atau setengah siklus negatif. Dalam hal ini, kita bisa mendapatkan total setengah siklus positif.
Penyearah Gelombang Setengah & Gelombang Penuh dengan Output Filter Kapasitor
Jadi, ini semua tentang apa itu filter dan filter kapasitor, penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor dan penyearah gelombang penuh dengan filter kapasitor dan bentuk gelombang input serta outputnya. Selanjutnya, setiap pertanyaan tentang konsep ini atau informasi teknis apa pun, silakan berikan umpan balik Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah ini. Berikut pertanyaan untuk Anda, apa saja aplikasi dari filter kapasitor?
