Kaip apskaičiuoti ir pasirinkti gesinimo kondensatorių

Pačioje temos pradžioje, kalbant apie aušinimo kondensatoriaus pasirinkimą, mes apsvarstome grandinę, kurią sudaro rezistorius ir kondensatorius, nuosekliai sujungti į tinklą. Bendras tokios grandinės pasipriešinimas bus lygus:

Efektyvioji srovės vertė, atitinkamai, yra nustatyta pagal Ohmo dėsnį, tinklo įtampa yra padalinta iš grandinės varžos:

Dėl to, esant apkrovos srovei ir įėjimo bei išėjimo įtampai, gauname šį santykį:

Ir jei išėjimo įtampa yra pakankamai maža, tada mes turime teisę apsvarstyti faktinė srovės vertė apytiksliai lygus:

Tačiau praktiniu požiūriu apsvarstykime klausimą, kaip parinkti gesinimo kondensatorių, kuris būtų įtrauktas į kintamosios srovės tinklo apkrovą, apskaičiuotą mažesnei nei standartinė tinklo įtampa.

Tarkime, kad turime 100 W kaitrinę lempą, skirtą 36 voltų įtampai, ir dėl kokių nors neįtikėtinų priežasčių mums ją reikia maitinti iš 220 voltų buitinio tinklo. Lempos efektyvioji srovė lygi:

Tuomet reikiamo gesinimo kondensatoriaus talpa bus lygi:

Turėdamas tokį kondensatorius, mes įgyjame vilties gauti normalų lempos spindesį, tikimės, kad bent jau ji neišdegs. Šis metodas, kai mes skaičiuojame nuo faktinės srovės vertės, yra priimtinas esant aktyvioms apkrovoms, tokioms kaip lempa ar šildytuvas.

O kas, jei krovinys yra netiesinis ir įjungtas diodinis tiltas? Tarkime, kad reikia įkrauti švino-rūgšties akumuliatorių. Kas tada? Tuomet akumuliatoriaus įkrovimo srovė pulsuos, o jos vertė bus mažesnė už efektyviąją vertę:

Kartais radijo šaltiniui gali būti naudingas energijos šaltinis, kuriame gesinimo kondensatorius yra sujungtas nuosekliai su diodiniu tiltu, kurio išvestis yra didelės galios filtro kondensatorius, prie kurio prijungta nuolatinė apkrova. Pasirodo, tam tikras be transformatorių energijos šaltinis, turintis kondensatorių, o ne žemai skirtą transformatorių:

Čia visa apkrova bus netiesinė, o srovė taps toli nuo sinusinės, todėl skaičiavimus reikės atlikti šiek tiek kitaip. Faktas yra tas, kad išlyginamasis kondensatorius su diodiniu tiltu ir apkrova išoriškai pasireikš kaip simetriškas Zenerio diodas, nes ripples, turinčios didelę filtro talpą, taps nereikšmingos.

Kai kondensatoriaus įtampa bus mažesnė už tam tikrą vertę, tiltas bus uždarytas, o jei didesnis, srovė eis, tačiau įtampa tilto išvestyje nedidės. Apsvarstykite procesą išsamiau naudodami grafikus:

Laiku t1 tinklo įtampa pasiekė amplitudę, šiuo metu kondensatorius C1 taip pat įkraunamas iki didžiausios galimos vertės, atėmus įtampos kritimą per tiltą, kuris bus maždaug lygus išėjimo įtampai. Srovė per kondensatorių C1 šiuo metu yra lygi nuliui. Toliau įtampa tinkle pradėjo mažėti, taip pat ir tilto įtampa, tačiau ant kondensatoriaus C1 ji dar nepasikeitė, o srovė per kondensatorių C1 vis dar lygi nuliui.

Toliau įtampa ant tilto keičiasi ženklu, bandant sumažėti iki minus Uin, o tuo metu srovė kyla per kondensatorių C1 ir per diodo tiltelį. Be to, įtampa ties tilto išvestimi nesikeičia, o srovė nuosekliojoje grandinėje priklauso nuo maitinimo įtampos kitimo greičio, tarsi prie tinklo būtų prijungtas tik kondensatorius C1.

Kai tinklo sinusoidas pasiekia priešingą amplitudę, srovė per C1 vėl tampa lygi nuliui ir procesas vyksta ratu, kartojant kas pusę laikotarpio. Akivaizdu, kad srovė teka per diodo tiltelį tik intervale tarp t2 ir t3, o vidutinę srovės vertę galima apskaičiuoti nustatant užpildytos figūros plotą po sinusoidu, kuris bus lygus:

Jei grandinės išėjimo įtampa yra pakankamai maža, tada ši formulė artėja prie anksčiau gautos vertės. Jei išėjimo srovė yra nustatyta į nulį, tada gauname:

T. y., Kai apkrova nutrūksta, išėjimo įtampa taps lygi tinklo įtampai !!! Todėl tokie komponentai turėtų būti naudojami grandinėje, kad kiekvienas iš jų atlaikytų maitinimo įtampos amplitudę.

Beje, kai apkrovos srovė sumažės 10%, išraiška skliaustuose sumažės 10%, tai yra, išėjimo įtampa padidės maždaug 30 voltų, jei iš pradžių spręsime, tarkime, 220 voltų įvestyje ir 10 voltų išvestyje. Taigi, lygiagrečiai su apkrova būtina naudoti zenerio diodą !!!

O kas, jei lygintuvas yra pusiau bangos? Tada srovė turi būti apskaičiuojama pagal šią formulę:

Esant mažoms išėjimo įtampai, apkrovos srovė taps perpus mažesnė nei taisant pilną tiltą. O išėjimo įtampa be apkrovos bus dvigubai didesnė, nes čia kalbame apie įtampos dvigubėjimą.

Taigi, energijos tiekimas su gesinimo kondensatoriumi apskaičiuojamas tokia tvarka:

• Visų pirma, pasirinkite, kokia bus išėjimo įtampa.

• Tada nustatykite maksimalią ir mažiausią apkrovos sroves.

• Tada nustatykite didžiausią ir mažiausią maitinimo įtampą.

• Jei manoma, kad apkrovos srovė yra nestabili, reikia lygiagrečio su apkrova zenerio diodo!

• Galiausiai apskaičiuojama gesinimo kondensatoriaus talpa.

Grandinės, turinčios pusiau bangos ištaisymą, 50 Hz tinklo dažniui, talpa nustatoma pagal šią formulę:

Pagal formulę gautas rezultatas suapvalinamas didesnės vardinės talpos pusėje (geriausia ne daugiau kaip 10%).

Kitas žingsnis - surasti „Zener“ diodo stabilizavimo srovę, kai naudojama maksimali maitinimo įtampa ir minimalios srovės sąnaudos:

Pusiau bangos ištaisymo grandinei gesinimo kondensatorius ir maksimali zenerio srovė apskaičiuojami pagal šias formules:

Renkantis gesinimo kondensatorių, geriau sutelkti dėmesį į plėvelinius ir popierinius kondensatorius. Mažos talpos kino juostos kondensatoriai - iki 2,2 mikrofaradų, tenkantys 250 voltų darbinei įtampai, gerai veikia šiose schemose, kai maitinami iš 220 voltų tinklo. Jei jums reikia didelės talpos (daugiau nei 10 mikrofaradų) - geriau pasirinkti kondensatorių, kurio darbinė įtampa yra 500 voltų.