kategoriler: Deneyim paylaşımı, Pratik Elektronik
Görüntülenme sayısı: 30,040
Makaleye yorum: 3
Söndürme kapasitörü nasıl hesaplanır ve seçilir
Konunun en başında, bir söndürme kapasitörünün seçimi ile ilgili olarak, bir ağa seri olarak bağlanan bir direnç ve bir kapasitörden oluşan bir devreyi ele alıyoruz. Böyle bir devrenin toplam direnci aşağıdakilere eşit olacaktır:
Akımın etkili değeri, sırasıyla Ohm yasasına göre bulunur, ağ voltajı devrenin empedansına bölünür:
Sonuç olarak, yük akımı ve giriş ve çıkış gerilimleri için aşağıdaki oranı elde ederiz:
Ve eğer çıkış voltajı yeterince küçükse, o zaman akımın etkin değeri yaklaşık olarak eşittir:
Bununla birlikte, pratik bir bakış açısından, standart şebeke voltajından daha düşük bir voltaj için tasarlanmış bir yükün AC ağına dahil etmek için bir söndürme kondansatörü seçme konusunu ele alalım.
36 voltluk bir voltaj için tasarlanmış 100 W akkor lambamız olduğunu ve inanılmaz bir nedenden dolayı 220 voltluk bir ev ağından güç almamız gerektiğini varsayalım. Lambanın aşağıdakilere eşit etkili bir akıma ihtiyacı vardır:
Daha sonra gerekli söndürme kapasitörünün kapasitesi aşağıdakilere eşit olacaktır:
Böyle olması kondansatör, lambanın normal bir ışıltısını almayı umuyoruz, en azından yanmayacağını umuyoruz. Akımın etkin değerinden devam ettiğimizde bu yaklaşım, bir lamba veya ısıtıcı gibi aktif yükler için kabul edilebilir.
Ancak, yük doğrusal değilse ve açıksa diyot köprüsü? Kurşun-asit batarya şarj etmeniz gerektiğini varsayalım. Sonra ne olacak? Daha sonra şarj akımı pil için titreşecektir ve değeri etkin değerden daha az olacaktır:
Bazen bir radyo kaynağı, söndürme kapasitörünün diyot köprüsü ile seri olarak bağlandığı ve çıkışının DC kapasitesinin bağlı olduğu önemli kapasitede bir filtre kapasitörü olduğu bir güç kaynağı yararlı bulabilir. Aşağı inen bir transformatör yerine kapasitörlü bir tür trafosuz güç kaynağı ortaya çıkıyor:
Burada, bir bütün olarak yük doğrusal olmayacak ve akım sinüzoidal olmaktan uzak olacak ve hesaplamaları biraz farklı bir şekilde yapmak gerekecektir. Gerçek şu ki, bir diyot köprüsü ve bir yük ile bir yumuşatma kapasitörü, dışarıdan simetrik bir zener diyotu olarak kendini gösterecektir, çünkü önemli bir filtre kapasitesine sahip dalgalanmalar ihmal edilebilir hale gelecektir.
Kondansatör üzerindeki voltaj bir değerden düşük olduğunda, köprü kapatılacak ve daha yüksek olursa, akım gidecektir, ancak köprü çıkışındaki voltaj artmayacaktır. İşlemi grafikler ile daha ayrıntılı olarak düşünün:
T1 zamanında, şebeke voltajı genliğe ulaştı, C1 kondansatörü de şu anda mümkün olan en yüksek değere, köprüdeki çıkış voltajına yaklaşık olarak eşit olacak şekilde voltaj düşüşüne ek olarak yüklenir. C1 kondansatöründen geçen akım şu anda sıfıra eşittir. Ayrıca, ağdaki voltaj azalmaya başladı, köprüdeki voltaj da, ancak C1 kapasitöründe henüz değişmedi ve C1 kapasitöründen geçen akım hala sıfır.
Ayrıca, köprü üzerindeki voltaj, eksi Uin'e düşmeye çalışarak işareti değiştirir ve o anda akım, kapasitör C1'den ve diyot köprüsünden geçer. Ayrıca, köprü çıkışındaki voltaj değişmez ve seri devredeki akım, sanki sadece C1 kapasitörü ağa bağlıymış gibi, besleme voltajının değişim hızına bağlıdır.
Ağ sinüsoid karşı genliğe ulaştığında, C1'den geçen akım tekrar sıfıra eşit olur ve işlem her yarım dönemde bir tekrarlanarak bir daire içine girer. Açıkça, akım diyot köprüsünden sadece t2 ve t3 arasındaki aralıkta akar ve ortalama akım değeri, sinüsoid altındaki doldurulmuş şeklin alanı eşit olacak şekilde belirlenerek hesaplanabilir:
Devrenin çıkış voltajı yeterince küçükse, bu formül daha önce elde edilen değere yaklaşır. Çıkış akımı sıfıra ayarlanırsa, şunu elde ederiz:
Yani, yük kırıldığında, çıkış voltajı ağ voltajına eşit olacaktır !!! Bu nedenle, bu tür bileşenler devrede kullanılmalıdır, böylece her biri besleme voltajının genliğine dayanabilir.
Bu arada, yük akımı% 10 azaldığında, parantez içindeki ifade% 10 azalır, yani başlangıçta girişte 220 volt ve çıkışta 10 volt ile ilgilenirsek çıkış voltajı yaklaşık 30 volt artacaktır. Bu nedenle, yüke paralel bir zener diyotunun kullanılması kesinlikle gereklidir !!!
Peki ya doğrultucu yarım dalga ise? O zaman akım aşağıdaki formülle hesaplanmalıdır:
Çıkış voltajının küçük değerleri ile yük akımı, tam bir köprü ile doğrultulduğunda yarıya iner. Ve yüksüz çıkıştaki voltaj iki kat daha büyük olacaktır, çünkü burada bir voltaj katlayıcısı ile uğraşıyoruz.
Bu nedenle, söndürme kapasitörüne sahip güç kaynağı aşağıdaki sırayla hesaplanır:
-
Her şeyden önce, çıkış voltajının ne olacağını seçin.
-
Ardından maksimum ve minimum yük akımlarını belirleyin.
-
Ardından, maksimum ve minimum besleme voltajını belirleyin.
-
Yük akımının dengesiz olduğu varsayılırsa, yüke paralel bir zener diyot gereklidir!
-
Son olarak, söndürme kapasitörünün kapasitesi hesaplanır.
Yarım dalga düzeltmeli bir devre için, 50 Hz ağ frekansı için kapasitans aşağıdaki formülle bulunur:
Formül ile elde edilen sonuç daha büyük bir nominal kapasitenin (tercihen% 10'dan fazla olmayan) yanına yuvarlanır.
Bir sonraki adım, maksimum besleme voltajı ve minimum akım tüketimi için zener diyotunun stabilizasyon akımını bulmaktır:
Yarım dalga düzeltme devresi için, söndürme kondansatörü ve maksimum zener akımı aşağıdaki formüllerle hesaplanır:
Bir söndürme kapasitörü seçerken, film ve metal kağıt kapasitörlerine odaklanmak daha iyidir. Küçük kapasiteli film kapasitörleri - 250 volt çalışma voltajı başına 2.2 mikrofarad, 220 voltluk bir şebekeden güç sağlandığında bu şemalarda iyi çalışır. Büyük bir kapasiteye ihtiyacınız varsa (10 mikrofaraddan fazla) - 500 voltluk bir çalışma voltajı için bir kondansatör seçmek daha iyidir.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: