Jak rozładować kondensatory wygładzające?

12

Mam prosty zasilacz 12V 10 A z samym transformatorem i prostownikiem. Po przeprowadzeniu badań i symulacji dodałem 3 kondensatory 10 mF równolegle, aby wygładzić moc wyjściową.

Mój problem polega na tym, że po wyłączeniu zasilania kondensatory pozostają naładowane przez dość długi czas. Mogę dostrzec małe iskry po zwarciu wyjścia nawet 5 minut po wyłączeniu zasilania. W tej chwili mam tylko jedną diodę LED podłączoną do kondensatorów i potrzeba ponad 10 minut, aby całkowicie się wyłączyła po wyłączeniu zasilania, a kondensatory nadal nie są całkowicie rozładowane, gdy się wyłącza.

Najbardziej oczywistym sposobem rozwiązania tego problemu byłoby umieszczenie rezystora i przełącznika na wyjściu i podłączenie rezystora do kondensatorów po ręcznym wyłączeniu zasilania, ale mam nadzieję, że otrzymam coś mądrzejszego i nieco bezpieczniejszego .

Kolejną kwestią jest to, że chcę użyć oryginalnej obudowy zasilacza, która ma teraz bardzo mało wolnej objętości po dodaniu kondensatorów, więc po prostu umieszczenie ceramicznego rezystora 11 W może być problemem, ponieważ wokół niego byłoby bardzo mało wolnej przestrzeni dla bezpieczne chłodzenie.

power-supply capacitor AndrejaKo
źródło

3 mF czy 3 µF?

endolith

1

@endolith 30 mF lub 30000 µF.

AndrejaKo,

12

Odpowiednie oporniki odpowietrzające są typowym rozwiązaniem. Zwykle nie są przełączane, chociaż mogą być.

Wartość zależy od czasu wymaganego do rozładowania kondensatorów. Wzór jest następujący

V_{t} = V_{0} e^{- t / R C}

$V_{t} = V_{0} \, e^{ -t / RC }$

gdzie to napięcie w czasie t, a to napięcie początkowe w czasie 0. Jest to funkcja wykładnicza, więc po prostu przyjmuję 1/10 napięcia początkowego. $V_{t}$ $V_{0}$

To nie jest funkcja mocy, jak ktoś ją edytował!

Powinieneś stwierdzić, że moc pobierana przez rezystory odpowietrzające jest znikoma w porównaniu do zdolności zasilania 120 W.

Leon Heller
źródło

Jak określić poprawną wartość?

AndrejaKo,

2

Użyłem rezystora 1 i jeszcze się nie pali, więc myślę, że to działa.

k Ω

$k \Omega$

AndrejaKo,

30mF i 1k om przy 12 V oznacza, że rozładowanie do 1,2 wolta zajmuje około 69 sekund. I oczywiście prąd upływowy wynosi ~ 12 mA. Pomysł stevenvha na MOSFET również mnie uderzył i wydaje mi się rozsądny, chociaż jestem pewien, że (w przeciwieństwie do mnie) faktycznie widział, że używał IRL :-)

exscape

9

To, czego chcesz, to przełącznik, który jest otwarty, gdy obwód jest zasilany, i zamknięty, gdy jest wyłączony. Po zamknięciu powinien rozładować kondensator nad rezystorem. Nie chcesz zwierać kondensatora; oni tego nie lubią. Mogę wymyślić dwa podejścia (z góry mojej głowy):

Użyj przełącznika MOSFET zubożonego. Tranzystory MOSFET zubożają się, gdy do bramki nie zostanie przyłożone napięcie. Podaj napięcie, aby je wyłączyć. Napięcia tego nie można wyprowadzić z kondensatora, który chcesz rozładować! W przeciwnym razie MOSFET nigdy nie zostałby wyłączony. (Myślisz o tym, jeśli nie rozumiesz, powiedz mi, a ja postaram się wyjaśnić.)
Użyj zwykłego tranzystora NPN, który napędzasz napięciem kondensatora. Dopóki obecne jest napięcie, rozładuje się. Pociągnij podstawę tranzystora do ziemi, jeśli obwód jest włączony. Ponownie napięcie do tego celu pochodzi z oddzielnego źródła zasilania.

stevenvh
źródło

Cześć Steven, Mam układ LED światła stroboskopowego 3KW, który ma pojemność 81mF, dzięki czemu może wytrzymać rozładowanie 120Amp przez 5ms bez upuszczania więcej niż 4-5V na szynę. To wszystko działa ładnie, ale kiedy wyłączam wyłącznik zasilania systemu, podobnie jak OP tego pytania, baterie kondensatorów pozostają naładowane. Właściwie już przetestowałem w swoim projekcie użycie 4 infineon BSS159N tryb zubożenia kanału N MOSFETS, szybko pokazany tutaj dropbox.com/s/1jv57olhhryco12/example.JPG . Mój obwód nie działa jednak całkiem dobrze, ponieważ moje napięcie 5 V (aby je wyłączyć podczas włączania) jest zasilane przez szynę 24

V.

Więc moje pytanie brzmi: co mogę zrobić, aby przekonwertować obwód, aby w jakiś sposób oddzielić mój zasilacz (który jest wejściem 24 V, trafia do banków capów i do modułu 5 V DCDC, co daje mi szynę 5 V ...). Ponieważ całe wejście systemu jest wyłączone, rozładowanie zajmuje sporo czasu (tylko kilka diod LED), ponieważ moje tranzystory MOSFET utrzymują napięcie na swoich pinach, ponieważ niestety zapomniałem, że moje zasilanie 5 V jest zasilane przez 24 V i nie będzie wypadać, aż szyna 24 V spadnie do ~ 5,2 V. Jedną z moich opcji jest to, że mój kontroler otrzymuje zasilanie przez Ethernet, które jest niezależne od wejścia 24V! może mógłbym się połączyć

KyranF

coś do zewnętrznego przełącznika zasilania, który wskazuje mojemu zasilanemu kontrolerowi PoE, aby podciągnął bramki MOSFET do 0V?

KyranF

4

Tak duże czapki wydają się przesadą ... Jeśli jest regulowane (liniowo / pulsowo), trzeba by go dostroić, aż tętnienie będzie akceptowalne przy znacznie mniejszym kondensatorze wyjściowym. Jeśli masz dużo hałasu o wysokiej częstotliwości - musisz dodać kilka ceramicznych nakładek. Upewnij się również, że twój induktor na wyjściu jest poprawnie obliczony.

BarsMonster
źródło

Nie ma regulacji i nie ma w niej nic do dostrojenia. Obwód jest w zasadzie tym, co tutaj pokazałem , plus zlewka obwodu i dioda LED na wyjściu i bezpiecznik oraz wyłącznik zasilania na wejściu. Miałem około 8 V tętnienia na wyjściu, gdy zasilanie jest rozładowane, teraz mam około 0,1 V. +1 za wzmiankę o szumie o wysokiej częstotliwości. Zupełnie zapomniałem zmierzyć rzeczywiste częstotliwości. Ponadto, gdzie mam dodać cewkę?

AndrejaKo,

Po prostu dodajesz konwerter DCDC, który zagwarantuje tętnienie 0,01 V z trzonkiem wyjściowym 100uF i będzie znacznie lepszy niż to. Nie kosztują dużo.

BarsMonster,

To mój plan. W końcu będę miał jeden na wyjściu i rozwiążę problemy. Obawiałem się, że okropna strona prostownika i transformatora spowoduje problemy z regulatorem, więc dodałem dodatkowe kondensatory.

AndrejaKo,

Jak rozładować kondensatory wygładzające?

Odpowiedzi: