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Shunt bedeutet parallel. Ein Kondensator, der parallel zu einer Last oder einem Versorgungspunkt geschaltet ist, ist ein Nebenschlusskondensator. Der Zweck des Nebenschlusskondensators variiert je nach Anwendung.
In Stromversorgungssystemen ist ein großer Teil der Last induktiv, wie Motoren, Transformatoren, elektromagnetische Geräte usw., was aufgrund dieser nacheilenden Last einen geringen Leistungsfaktor verursacht. Dies führt zu einem guten unproduktiven Teil des Stroms in Kabeln und Übertragungsleitungen.
Nebenschlusskondensatoren werden häufig in Stromversorgungssystemen über die Last oder auf Versorgungsleitungen verwendet, um eine führende Last bereitzustellen. Dies wirkt der nacheilenden Last entgegen und verbessert den Leistungsfaktor auf akzeptable Grenzen. Dies verbessert die Gesamtsystemeffizienz, indem die Ströme entlang der Leitung bis zu den Erzeugungsstationen reduziert werden. Kondensatoren können für denselben Zweck auch an Motorklemmen verwendet werden.
Andere Verwendungen von Nebenschlusskondensatoren finden sich in der Elektronik, wo sie für verschiedene Funktionen parallel zum Widerstand oder zur Induktivität sind. Diese werden jedoch nicht speziell als Nebenschlusskondensatoren bezeichnet.
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Nebenschlusskondensatorfilter
Wie der Name schon sagt, wird ein Kondensator als Filter verwendet und dieser hochwertige Kondensator wird über die Lastimpedanz geleitet oder über diese gelegt. Wenn dieser Kondensator über einem Gleichrichter angeordnet ist, wird er geladen und speichert die geladene Energie während der Leitungsperiode. Wenn der Gleichrichter nicht leitet, wird diese vom Kondensator geladene Energie an die Last zurückgegeben. Durch diesen Energiespeicher- und Abgabeprozess wird die Zeitdauer, während der der Strom durch den Lastwiderstand fließt, erhöht und die Welligkeiten werden um einen großen Betrag verringert. Somit bietet der Kondensator „C“ für die Welligkeitskomponente mit einer Frequenz von „f“ Megahertz eine sehr niedrige Impedanz. Der Wert dieser Impedanz kann wie folgt geschrieben werden:
Shunt-Kondensator-Impedanz = 1/2 fC
Somit sind nur die Gleichstromkomponenten des Eingangssignals zusammen mit den wenigen verbleibenden Welligkeitskomponenten darf den Lastwiderstand R-Load durchlaufen. Die hohe Menge an Welligkeitskomponenten des Stroms wird durch den Kondensator C umgangen.
Vollweggleichrichter mit Nebenschlusskondensatorfilter
Das Schaltbild eines Vollweggleichrichters mit Kondensatorfilter ist unten dargestellt.
Der Filterkondensator C ist über die Widerstandslast RLoad gelegt. Die gesamte Arbeitsweise ist der eines oben erläuterten Halbwellengleichrichters mit Nebenschlusskondensator ziemlich ähnlich. Der einzige Unterschied besteht darin, dass zwei Stromimpulse den Kondensator während abwechselnder positiver (D1) und negativer (D2) Halbzyklen aufladen. In ähnlicher Weise entlädt sich der Kondensator C während eines vollen Zyklus zweimal durch RLoad. Dies ist in der folgenden Wellenform dargestellt.
Der Laststrom verringert sich um einen kleineren Betrag, bevor der nächste Impuls wie dort empfangen wird sind 2 Stromimpulse pro Zyklus. Dies bewirkt eine gute Verringerung der Welligkeiten und eine weitere Erhöhung des durchschnittlichen Gleichstromlaststroms