필터링 및 DC 전원 공급 장치: 필터링이 중요한 이유

간단히 말해 필터링은 신호를 처리하는 것을 의미합니다. 특정 주파수의 신호를 선택적으로 통과시키거나 억제함으로써 신호의 주파수 스펙트럼 특성을 변경합니다.

필터는 주파수 선택기로 볼 수 있습니다. 특정 주파수 범위 내의 신호 성분은 유지하고 다른 주파수 대역의 성분은 제거합니다.

이 프로그램의 기능에는 노이즈 제거, 신호 평활화, 유용한 신호 추출 등이 포함됩니다.

필터링 개념은 통신 이론에서 유래합니다. 이는 간섭이 포함된 수신 신호에서 유용한 신호를 추출하는 기술을 설명합니다. 수신 신호는 관측된 확률 과정에 해당하며, 유용한 신호는 추정된 확률 과정에 해당합니다. 예를 들어, 레이더가 항공기를 추적할 때 측정된 항공기 위치 데이터에는 측정 오차 및 기타 무작위 간섭이 포함됩니다.

필터링은 신호 처리의 핵심 개념이며, 고전적 필터링과 현대적 필터링으로 나뉩니다.

고전적 필터링은 푸리에 분석 및 변환에서 파생된 공학 개념입니다. 고급 수학 이론에 따르면, 특정 조건을 만족하는 모든 신호는 무수히 많은 중첩된 사인파로 분해될 수 있습니다. 즉, 공학 신호는 서로 다른 주파수를 가진 사인파의 중첩으로 구성됩니다. 합성 신호를 구성하는 서로 다른 주파수의 사인파 성분들을 주파수 성분 또는 고조파 성분이라고 합니다.

현대 필터링은 아날로그 전자 회로를 사용하여 아날로그 신호를 필터링합니다. 기본 원리는 회로의 주파수 특성을 활용하여 신호 내의 특정 주파수 성분을 선택적으로 걸러내는 것입니다. 주파수 필터링 시, 신호는 서로 다른 주파수를 가진 사인파들이 중첩된 아날로그 신호로 간주됩니다. 우리는 특정 주파수 성분을 선택함으로써 신호 필터링을 구현합니다.

전자공학에서 필터링은 신호 처리, 회로 설계 및 통신에 널리 적용됩니다. 회로 구성 요소의 파라미터를 조정하거나 전용 회로를 추가하여 구현할 수 있습니다. 디지털 신호 처리에서는 소프트웨어를 통해서도 필터링을 구현할 수 있습니다.

필터링은 신호의 특정 주파수 대역을 걸러내는 작업입니다. 이는 간섭을 억제하고 방지하는 데 매우 중요한 조치입니다. 필터링은 고전적 필터링과 현대적 필터링으로 분류됩니다.

필터링은 신호의 특정 주파수 대역을 걸러내는 작업입니다. 이는 간섭을 억제하고 방지하는 데 매우 중요한 조치입니다. 확률론은 확률 과정의 결과를 관찰하여 다른 관련 확률 과정을 평가하는 데 사용되는 확률 이론 및 방법입니다.

실제로 필터 커패시터는 전원 공급 장치의 AC 저항을 줄일 수 있습니다. 전원 공급 장치 출력단에 커패시터를 추가하면 매우 짧은 시간 동안 상승하고 유지되어야 하는 전류를 공급할 수 있습니다. 커패시터는 즉시 전류를 감소시키고 저장된 전류의 방향을 반대로 하여 자체를 충전합니다. 이러한 짧은 시간 동안 대부분의 전류는 전원 공급 장치의 내부 저항을 통과하는 대신 커패시터 내부에서 직접 교환되므로 전원 공급 장치의 AC 저항이 감소합니다.

이것이 바로 작동 원리입니다. 전원 공급 장치에는 내부 저항이 있고 전송선에도 임피던스가 있기 때문에 모듈형 커패시터를 사용하면 순간적으로 변하는 전류의 일부를 커패시터에서 직접 교환할 수 있습니다. 이렇게 하면 회로의 전류 변동 폭이 줄어들어 IC에 안정적인 전원을 공급할 수 있습니다.

이러한 관점에서 볼 때, 이상적인 전원 공급 장치를 위해서는 전선이 완벽하지 않기 때문에 절연 기능을 무시할 수 없습니다.

사실 모든 전원은 추진 능력을 가지고 있습니다. 구동 용량이 충족되는 한 출력 전력은 비교적 안정적으로 유지됩니다. 출력 전력 요구 사항은 내부 저항에 대한 특정 제한을 부과하며, 이러한 요구 사항은 다양합니다. 내부 저항은 필연적으로 전압 강하를 발생시킵니다. 이론적으로 정류 전원 공급 장치는 폐루프 제어 회로를 사용하여 출력 전력 범위 내에서 안정적인 정격 출력 전력을 공급할 수 있습니다.

소위 AC 저항 감소는 주로 고주파 AC 저항을 대상으로 합니다. 폐루프 전원 공급 장치가 꺼진 경우에도 응답 속도와 반응성이 요구됩니다. 부하 전류 변화를 즉시 추적하지 못하면 전압 변동이 발생합니다. 커패시터를 추가하면 내부 전원 공급 전류의 순간적인 변화를 줄이고 전원 공급 특성을 개선할 수 있습니다.

필터링된 전원 공급 장치를 사용할 때 교류 저항을 줄이는 것에 대해 논의했습니다. 하지만 실제로는 출력 단자의 리플을 낮추는 것이 더 중요합니다. 건전지의 경우 출력에 리플이 발생하지 않으므로 필터링이 필요하지 않습니다.

하지만 복잡한 회로의 경우, 특히 IC 전원 공급 핀 근처에서 교류 저항을 줄이기 위해 커패시터를 추가하는 것이 필요합니다.

필터 회로는 AC와 DC가 혼합된 신호에서 AC 성분을 제거합니다.

교류 전원은 정류 과정을 거쳐 맥동하는 직류로 변환됩니다. 이러한 직류 전원은 큰 교류 리플을 포함하고 있어 전자 회로의 전원으로 직접 사용할 수 없습니다. 필터 회로를 사용하면 이러한 교류 리플 성분을 크게 줄이고 정류된 전압 파형을 평활화할 수 있습니다.

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