Die Kondensatorfilterung ist ein wichtiges Bindeglied Wechselrichter . Sein Hauptzweck besteht darin, die Welligkeit in der Gleichstromversorgung zu reduzieren und sicherzustellen, dass der vom Wechselrichter ausgegebene Wechselstrom einen stabileren Spannungspegel aufweist.
Kondensatorfilterung der Gleichstromversorgung:
Am Eingangsende des Wechselrichters wird über einen Gleichrichter Gleichstrom erzeugt, der gewisse Welligkeiten verursacht. Diese Pulsationen entstehen hauptsächlich durch Nichtidealitäten in der Stromversorgung und das Vorhandensein anderer Wechselstromkomponenten in der Stromversorgung. Um diese Pulsationen zu eliminieren oder zu reduzieren, ist ein kapazitiver Filter an den Gleichrichterausgang angeschlossen.
Kondensatorauswahl:
Die Wahl des Kondensators ist entscheidend für die kapazitive Filterwirkung. Im Allgemeinen müssen Kondensatoren über eine ausreichende Kapazität und Spannungsfestigkeit verfügen, um eine gleichmäßige Ausgangsspannung über den gesamten Stromzyklus hinweg zu gewährleisten. Gleichzeitig sollte die Nennspannung des Kondensators höher sein als der Maximalwert der Spannungsquelle, um einen Ausfall des Kondensators zu verhindern.
Das Prinzip der kapazitiven Filterung:
Das Prinzip der kapazitiven Filterung basiert auf der Reaktion von Kondensatoren auf Spannungsänderungen. Wenn Gleichstrom durch einen Kondensator geleitet wird, lädt sich der Kondensator auf, absorbiert Stromspitzen und gibt dann die gespeicherte Energie ab, wenn der Strom abnimmt. Auf diese Weise dient der Kondensator als „Energiespeicher“, der den Gleichstromausgang glätten und die Amplitude der Welligkeit reduzieren kann.
Frequenzgang des Kondensatorfilters:
Kapazitive Filter reagieren unterschiedlich auf Welligkeit bei unterschiedlichen Frequenzen. Bei niederfrequenten Wellen weisen Kondensatoren eine geringere Impedanz auf und können diese effektiv herausfiltern. Bei hochfrequentem Rauschen erhöht sich jedoch die Impedanz des Kondensators, wodurch seine Filterwirkung auf hochfrequente Wellen begrenzt wird. Daher wird es normalerweise zusammen mit einer Induktivität verwendet, um einen LC-Filter zu bilden, um die Filterwirkung von Breitbandwellen zu verbessern.
Designüberlegungen zur kapazitiven Filterung:
Bei der Konstruktion von Kondensatorfiltern müssen Faktoren wie ESR (äquivalenter Serienwiderstand), ESL (äquivalente Serieninduktivität), Betriebstemperaturbereich und Lebensdauer des Kondensators berücksichtigt werden. Die Betriebsumgebung und die Anforderungen des Wechselrichters wirken sich auf die Auswahl und Anordnung des Kondensators aus.
Filterposition:
Der Kondensatorfilter wird normalerweise am Eingangsende des Wechselrichters, also am Ausgangsende des Gleichrichters, platziert, um eine wirksame Filterung der Welligkeit der Gleichstromversorgung zu gewährleisten. Darüber hinaus können auch Filter am Ausgang des Wechselrichters eingesetzt werden, um die Qualität der AC-Wellenform zu verbessern.
