Kondensatorfiltrering er et nøgleled i power invertere . Dens hovedformål er at reducere krusningen i DC-strømforsyningen og sikre, at vekselstrømsudgangen fra inverteren har et mere stabilt spændingsniveau.
Kondensatorfiltrering af DC strømforsyning:
Ved indgangsenden af strømomformeren opnås jævnstrøm gennem en ensretter, som vil introducere visse bølger. Disse pulseringer stammer primært fra ikke-idealiteter i strømforsyningen og tilstedeværelsen af andre AC-komponenter i strømforsyningen. For at eliminere eller reducere disse pulseringer er et kapacitivt filter forbundet til ensretterudgangen.
Valg af kondensator:
Valget af kondensator er afgørende for den kapacitive filtreringseffekt. Generelt skal kondensatorer have tilstrækkelig kapacitans og spændingsmodstand for at sikre jævn udgangsspænding gennem hele strømcyklussen. Samtidig bør den nominelle spænding af kondensatoren være højere end den maksimale værdi af spændingskilden for at forhindre, at kondensatoren bliver nedbrudt.
Princippet om kapacitiv filtrering:
Princippet om kapacitiv filtrering er baseret på kondensatorernes reaktion på spændingsændringer. Når jævnstrøm føres gennem en kondensator, oplades kondensatoren, absorberer strømspidser og frigiver derefter den lagrede energi, når strømmen falder. På denne måde fungerer kondensatoren som et "energilager", der kan udjævne DC-udgangen og reducere bølgens amplitude.
Frekvensgang af kondensatorfilter:
Kapacitive filtre har forskellige reaktioner på ripple ved forskellige frekvenser. For lavfrekvente krusninger udviser kondensatorer lavere impedans og kan effektivt filtrere dem fra. Men for højfrekvent støj vil kondensatorens impedans stige, hvilket begrænser dens filtreringseffekt på højfrekvente bølger. Derfor bruges det normalt sammen med en induktor til at danne et LC-filter for at forbedre filtreringseffekten af bredspektrede bølger.
Designovervejelser for kapacitiv filtrering:
Ved design af kondensatorfiltre skal faktorer som ESR (ækvivalent seriemodstand), ESL (ækvivalent serieinduktans), driftstemperaturområde og kondensatorens levetid tages i betragtning. Driftsmiljøet og kravene til inverteren vil påvirke kondensatorvalg og layout.
Filterposition:
Kondensatorfilteret er sædvanligvis placeret ved indgangsenden af inverteren, det vil sige udgangsenden af ensretteren, for at sikre effektiv filtrering af rippelen af DC-strømforsyningen. Derudover kan filtre også bruges ved udgangen af inverteren for at forbedre kvaliteten af AC-bølgeformen.
