Il filtraggio dei condensatori è un collegamento chiave inverter di potenza . Il suo scopo principale è ridurre l'ondulazione nell'alimentazione CC e garantire che la potenza CA in uscita dall'inverter abbia un livello di tensione più stabile.
Filtraggio dei condensatori dell'alimentazione CC:
All'estremità di ingresso dell'inverter, la corrente continua viene ottenuta attraverso un raddrizzatore, che introdurrà alcune ondulazioni. Queste pulsazioni hanno origine principalmente da non idealità nell'alimentatore e dalla presenza di altri componenti CA nell'alimentatore. Per eliminare o ridurre queste pulsazioni, un filtro capacitivo è collegato all'uscita del raddrizzatore.
Selezione del condensatore:
La scelta del condensatore è cruciale per l'effetto di filtraggio capacitivo. In generale, i condensatori devono avere capacità e resistenza alla tensione sufficienti per garantire una tensione di uscita uniforme durante l'intero ciclo di corrente. Allo stesso tempo, la tensione nominale del condensatore dovrebbe essere superiore al valore massimo della sorgente di tensione per evitare la rottura del condensatore.
Il principio del filtraggio capacitivo:
Il principio del filtraggio capacitivo si basa sulla risposta dei condensatori alle variazioni di tensione. Quando la corrente continua passa attraverso un condensatore, il condensatore si carica, assorbe i picchi di corrente e rilascia l'energia immagazzinata quando la corrente diminuisce. In questo modo, il condensatore funge da "accumulo di energia" in grado di attenuare l'uscita CC e ridurre l'ampiezza dell'ondulazione.
Risposta in frequenza del filtro condensatore:
I filtri capacitivi hanno risposte diverse all'ondulazione a frequenze diverse. Per le ondulazioni a bassa frequenza, i condensatori presentano un'impedenza inferiore e possono filtrarle efficacemente. Ma per il rumore ad alta frequenza, l'impedenza del condensatore aumenterà, limitando il suo effetto di filtraggio sulle ondulazioni ad alta frequenza. Pertanto, viene solitamente utilizzato insieme a un induttore per formare un filtro LC per migliorare l'effetto di filtraggio delle increspature ad ampio spettro.
Considerazioni sulla progettazione per il filtraggio capacitivo:
Nella progettazione dei filtri dei condensatori è necessario considerare fattori quali ESR (resistenza in serie equivalente), ESL (induttanza in serie equivalente), intervallo di temperatura operativa e durata del condensatore. L'ambiente operativo e i requisiti dell'inverter influenzeranno la scelta e la disposizione dei condensatori.
Posizione del filtro:
Il filtro del condensatore è solitamente posizionato all'estremità di ingresso dell'inverter, ovvero all'estremità di uscita del raddrizzatore, per garantire un filtraggio efficace dell'ondulazione dell'alimentazione CC. Inoltre è possibile utilizzare dei filtri anche all'uscita dell'inverter per migliorare la qualità della forma d'onda AC.
