Afvlakking en filtering
Wanneer men bij een bepaalde belasting de condensator vergroot, daalt de rimpelspanning (Uac) en stijgt de gemiddelde waarde (Udc)
Wanneer men bij een bepaalde condensator de belasting vergroot, stijgt de rimpelspanning (Uac) en daalt de gemiddelde spanning (Udc)
Beschouw bovenstaande schakeling.
Op het stijgend gedeelte van de secundaire spanning U2 wordt de condensator C opgeladen (I1).
Tijdens het dalend gedeelte van de spanning U2 is de spanning Uo over de condensator groter dan de spanning U2, en wordt de diode gesperd.
De condensator ontlaadt zich via de belastingsweerstand RI (I2).
Op het tijdstip b is de spanning U2 opnieuw groter dan de spanning Uo en geleidt de diode terug.
De condensator wordt opnieuw opgeladen tot het tijdstip c.
De ontlaad kromme c - d is afhankelijk van het product Rb en C.
Hoe groter dit product, des te trager zal de condensator zich ontladen en des te kleiner zal de rimpel zijn, of des te groter zal de gemiddelde waarde van de uitgangsspanning zijn.
De ontlaad kromme c – d’ (fijne stippellijn) heeft een groter product Rb .C dan ontlaad kromme c - d. (volle lijn).
Rb moet groot zijn of C moet een grote waarde hebben (om dus, zoals men meestal wenst, een kleine rimpel te hebben).
Rb is groot:
Dit wil zeggen weinig verbruik.
Dit is dus volledig afhankelijk van de verbruiker, daar kunnen we dus weinig aan veranderen.
C is groot:
Dit is afhankelijk van de gebruikte dioden.
Een condensator krijgt bij het opladen een grote stroomstoot en de diode moet deze stroomstoot kunnen verdragen.
Opmerking
Bij een open keten (dus zonder belasting Rb) kan de condensator zich niet ontladen en komt de topwaarde U2m over de uitgang te staan. In dit geval hebben we een constante gelijkspanning.
Bij gebruik van een dubbelzijdige gelijkrichter (Graetz-schakeling), zullen de uitgangsspanningen bij onze oefening nog hoger liggen, de condensator wordt immers dubbel zo snel terug opgeladen.
We maken en schakeling met twee diodes en twee identieke transformatoren.
Dit maakt het mogelijk om verschillende metingen uit te voeren.
Bij de eerste schakeling worden beide wikkelingen secundair in serie gezet en staan de primaire wikkelingen parallel.
In de tweede schakeling worden de primaire wikkelingen anti-parallel gezet, waardoor we andere waarden bekomen.
De oplossing van de metingen kan je vinden in de bijlage.
Hier bespreken we de conclusies van de metingen.
De fasevolgorde van de primaire wikkeling controleren we met de meting Ui-k.
In Schema A zijn de primaire wikkelingen in fase en door de secundaire wikkelingen in serie te plaatsen worden de spanningen opgeteld, waardoor
Ui-k = Us1 + Us2 = 2 * Us = 54Vac
In Schema B zijn de primaire wikkelingen in tegenfasefase en door de secundaire wikkelingen in serie te plaatsen worden de spanningen opgeteld, waardoor Ui-k = 0V, wat neer komt op een sustractie van beide spanningen.
Ui-k = Us1 = Us2= 0Vac
Met de meting Uj-n meten we de golfvorm na gelijkrichting. Met de meting op AC meten we de effectieve waarde van de rimpel en met de meting op DC de gemiddelde waarde van de gelijkgerichte spanning.
In Schema A is de gelijkrichting dubbelzijdig en meten we de spanning van de golfvorm volgens figuur C. De rimpel is lager en de gemiddelde spanning is hoger dan de meting in schema B.
In Schema B is de gelijkrichting enkelzijdig en meten we de spanning van de golfvorm volgens figuur B. De rimpel is hoger en de gemiddelde spanning is lagerr dan de meting in schema A.
Wanneer we met een gelijke belasting de condensator vergroten, neemt de rimpelspanning af (Uj-n op AC) en neemt de gemiddelde spanning toe (Uj-n op DC).
We vlakken de spanning af.
Deze condensator noemen we de afvlak condensator.
Wanneer we met een gelijke afvlakcondensator de belasting vergroten, neemt de rimpelspanning toe (Uj-n op AC) en neemt de gemiddelde spanning af (Uj-n op DC).
Een grotere belasting zorgt voor meer rimpelspanning.