Filtrační kondenzátor

Při návrhu napájecího zdroje stojíme před otázkou, jak velký filtrační kondenzátor bude třeba použít. Pokud zvolíme malou kapacitu, bude výstupní napětí příliš zvlněné. Pokud pomineme vysokou cenu velkého kondenzátoru (nebo sady několika kondenzátorů), tak při použití příliš velké kapacity může docházet k poruchám vlivem velkého proudového impulsu při zapnutí.

Úkolem filtračního kondenzátoru je akumulovat náboj v době kdy výstupní napětí z usměrňovače dosahuje maxima (Um) a dodávat energii do zařízení v době, kdy výstupní napětí z usměrňovače prochází nulou (t).

Vlivem střídání doby nabíjení a vybíjení vzniká zvlnění napájecího napětí (Ubr).

Napětí na filtračním kondenzátoru:

  • při nabíjení kopíruje příslušnou část sinusovky
  • při vybíjení do ideálního odporu má exponenciální průběh

Nabíjení končí dosažením maximálního napětí (lichá čtvrtina periody), vybíjení končí v okamžiku protnutí obou průběhů:

Ve většině případů však zátěž není ideální rezistor a průběh vybíjení není exponenciální. Protože však využíváme jen malou část průběhu vybíjení, můžeme jej zjednodušit jako lineární.

Můžeme proto výpočet značně zjednodušit:

C ... kapacita [µF]
I ... odebíraný proud [mA]
Ubr... zvlnění [V]

Zvlnění [%] k
5 9
10 8,5
15 8,2
20 8
30 7,5
40 7
50 6,7

Chyba způsobená zjednodušením výpočtu je menší než výrobní tolerance elektrolytických kondenzátorů.