Làm thế nào để tính toán và chọn một tụ điện dập tắt

Ở phần đầu của chủ đề, liên quan đến việc lựa chọn một tụ điện làm nguội, chúng tôi xem xét một mạch điện bao gồm một điện trở và một tụ điện nối tiếp với một mạng. Tổng điện trở của một mạch như vậy sẽ bằng:

Giá trị hiệu dụng của dòng điện, tương ứng, được tìm thấy theo định luật Ohm, điện áp mạng được chia cho tổng điện trở của mạch:

Kết quả là, đối với dòng điện tải và điện áp đầu vào và đầu ra, chúng ta có được tỷ lệ sau:

Và nếu điện áp đầu ra đủ nhỏ, thì chúng ta có quyền xem xét giá trị hiệu quả của hiện tại xấp xỉ bằng:

Tuy nhiên, chúng ta hãy xem xét từ quan điểm thực tế về vấn đề chọn tụ điện làm nguội để đưa vào mạng AC của tải được thiết kế cho điện áp thấp hơn điện áp lưới tiêu chuẩn.

Giả sử chúng ta có một bóng đèn sợi đốt 100 W được thiết kế cho điện áp 36 volt và vì một lý do đáng kinh ngạc nào đó, chúng ta cần phải cung cấp năng lượng từ mạng gia đình 220 volt. Đèn cần một dòng điện hiệu dụng bằng:

Khi đó công suất của tụ điện làm nguội cần thiết sẽ bằng:

Có như vậy tụ điện, chúng tôi có được hy vọng để có được một ánh sáng bình thường của đèn, chúng tôi hy vọng rằng ít nhất nó sẽ không bị cháy. Cách tiếp cận này, khi chúng tôi tiến hành từ giá trị hiệu dụng của dòng điện, có thể chấp nhận được đối với các tải hoạt động, chẳng hạn như đèn hoặc lò sưởi.

Nhưng nếu tải không tuyến tính và bật qua cầu diode? Giả sử bạn cần sạc pin axit-chì. Sau đó thì sao? Sau đó, dòng sạc sẽ dao động cho pin và giá trị của nó sẽ nhỏ hơn giá trị hiệu quả:

Đôi khi, một nguồn vô tuyến có thể thấy nó hữu ích một nguồn năng lượng trong đó tụ điện dập tắt được kết nối nối tiếp với cầu diode, đầu ra của nó lần lượt là một tụ lọc có công suất đáng kể, được kết nối với tải DC. Nó chỉ ra một loại nguồn điện biến áp có tụ điện thay vì máy biến áp bước xuống:

Ở đây, tải trọng nói chung sẽ không tuyến tính và dòng điện sẽ trở nên xa hình sin, và sẽ cần phải tiến hành tính toán theo một cách hơi khác. Thực tế là một tụ điện làm mịn với cầu diode và tải sẽ biểu hiện ra bên ngoài như một diode zener đối xứng, bởi vì các gợn sóng có công suất lọc đáng kể sẽ trở nên không đáng kể.

Khi điện áp trên tụ nhỏ hơn một số giá trị, cầu sẽ được đóng lại, và nếu cao hơn, dòng điện sẽ đi, nhưng điện áp ở đầu ra cầu sẽ không tăng. Xem xét quá trình chi tiết hơn với các biểu đồ:

Tại thời điểm t1, điện áp nguồn đạt biên độ, tụ C1 cũng được tích điện tại thời điểm này với giá trị tối đa có thể trừ đi điện áp rơi trên cầu, sẽ xấp xỉ bằng điện áp đầu ra. Dòng điện qua tụ C1 bằng 0 tại thời điểm này. Hơn nữa, điện áp trong mạng bắt đầu giảm, điện áp trên cầu cũng vậy, nhưng trên tụ C1 thì nó vẫn chưa thay đổi, và dòng điện qua tụ C1 vẫn bằng không.

Hơn nữa, điện áp trên cầu thay đổi dấu hiệu, cố gắng giảm xuống âm Uin, và tại thời điểm đó dòng điện chạy qua tụ C1 và qua cầu diode. Hơn nữa, điện áp ở đầu ra cầu không thay đổi, và dòng điện trong mạch nối tiếp phụ thuộc vào tốc độ thay đổi của điện áp cung cấp, như thể chỉ có tụ điện C1 được kết nối với mạng.

Khi hình sin mạng đạt biên độ ngược lại, dòng điện qua C1 lại trở thành bằng 0 và quá trình đi theo vòng tròn, lặp lại sau mỗi nửa chu kỳ. Rõ ràng, dòng điện chạy qua cầu diode chỉ trong khoảng giữa t2 và t3, và giá trị hiện tại trung bình có thể được tính bằng cách xác định diện tích của hình được điền dưới hình sin, sẽ bằng:

Nếu điện áp đầu ra của mạch đủ nhỏ, thì công thức này tiếp cận giá trị thu được trước đó. Nếu dòng điện đầu ra được đặt thành 0, thì chúng tôi nhận được:

Đó là, khi tải bị hỏng, điện áp đầu ra sẽ trở thành bằng điện áp mạng !!! Do đó, các thành phần như vậy nên được sử dụng trong mạch để mỗi trong số chúng chịu được biên độ của điện áp cung cấp.

Nhân tiện, khi dòng tải giảm 10%, biểu thức trong ngoặc đơn sẽ giảm 10%, nghĩa là điện áp đầu ra sẽ tăng khoảng 30 volt, nếu ban đầu chúng ta xử lý, 220 volt ở đầu vào và 10 volt ở đầu ra. Vì vậy, việc sử dụng một diode zener song song với tải là rất cần thiết !!!

Nhưng nếu chỉnh lưu là nửa sóng thì sao? Sau đó, hiện tại phải được tính theo công thức sau đây:

Tại các giá trị nhỏ của điện áp đầu ra, dòng tải sẽ trở thành một nửa so với khi chỉnh lưu với một cây cầu đầy đủ. Và điện áp ở đầu ra không tải sẽ lớn gấp đôi, vì ở đây chúng ta đang làm việc với một bộ nhân đôi điện áp.

Vì vậy, việc cung cấp năng lượng với một tụ điện dập tắt được tính theo thứ tự sau:

• Trước hết, chọn điện áp đầu ra sẽ là gì.

• Sau đó xác định dòng tải tối đa và tối thiểu.

• Tiếp theo, xác định điện áp cung cấp tối đa và tối thiểu.

• Nếu dòng tải được coi là không ổn định, thì cần có một diode zener song song với tải!

• Cuối cùng, công suất của tụ điện được tính toán.

Đối với mạch có chỉnh lưu nửa sóng, với tần số mạng là 50 Hz, điện dung được tìm thấy theo công thức sau:

Kết quả thu được theo công thức được làm tròn sang cạnh của dung lượng danh nghĩa lớn hơn (tốt nhất là không quá 10%).

Bước tiếp theo là tìm dòng ổn định của diode zener cho điện áp cung cấp tối đa và mức tiêu thụ tối thiểu:

Đối với mạch chỉnh lưu nửa sóng, tụ điện làm nguội và dòng zener tối đa được tính theo các công thức sau:

Khi chọn một tụ điện làm nguội, tốt hơn là tập trung vào tụ điện phim và giấy. Tụ điện có công suất nhỏ - lên tới 2,2 microfarad trên mỗi điện áp hoạt động 250 volt hoạt động tốt trong các sơ đồ này khi được cấp nguồn từ mạng 220 volt. Nếu bạn cần một công suất lớn (hơn 10 microfarad) - tốt hơn là chọn một tụ điện cho điện áp hoạt động 500 volt.

Comments

[#1 Ồ]

Phần lớn đã được viết, lúc đầu tôi nghĩ rằng để dập tắt tia lửa trên bộ sưu tập, nhưng tôi không hiểu TẠI SAO NÀO ĐƯỢC TUYỆT VỜI? Nếu để hạ điện áp, điều này được gọi khác nhau.

[#2 Nikolay]

Không rõ phải làm gì với điện trở của đèn sợi đốt. Nó cũng phải được kết hợp với một tụ điện dằn (dập tắt). Dòng điện tụ được tính toán, nhưng bộ chia điện áp không hoạt động từ 220 đến 36 V.

[#3 Hà Nội]

Nếu trong Excel để tính điểm của bạn = 2,77 / (314 * SQRT (220 ^ 2-36 ^ 2))
hóa ra 0,000040646320
60 uf đến từ đâu?