Rectificador de media onda de corriente máxima de diodo

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Dado un rectificador de media onda compuesto por una fuente sinusoidal con voltaje pico \ $ V_p \ $ con frecuencia libre f, diodo, paralelo al condensador de carga y resistencia de carga \ $ R_L \ $:

Quiero calcular la corriente máxima de diodo en términos de voltaje de ondulación, voltaje pico y corriente de carga; suponiendo que la carga actual es constante y dada por \ $ I_L = V_ {out} / R_L \ $. V_out es la caída de voltaje del capacitor y es igual al voltaje pico. Esta corriente máxima se produce en el momento en que el condensador comienza a cargarse después del período de descarga. Sé cómo calcular la corriente promedio, pero no puedo obtener el máximo. En algunos libros encontré que es más o menos el doble de la corriente promedio. Pero quiero saber la manera exacta de averiguarlo.

Esta es una edición: Debido a la respuesta que obtuve hasta ahora, aclararé un poco lo que estoy buscando. Para obtener la corriente promedio del diodo durante la carga del condensador, encuentro la carga perdida: $$ Q = V_ {riple} C $$ y lo equipara a la carga suministrada por la fuente al capacitor $$ Q_ {perdido} = (i_ {Dav} -I_L) \ Delta t $$ El intervalo de tiempo de carga es $$ \ Delta t = (\ sqrt {2V_ {ripple} / V_p}) / \ omega $$ Usando estas explicaciones, encuentro que la corriente promedio en el diodo es: $$ i_ {Dav} = I_L (1+ \ pi \ sqrt {2V_p / V_ {ripple}}) $$ (I_L se considera constante e igual a V_P / R_L) En el momento en que la corriente es máxima en el diodo, su valor es $$ i_ {Dmax} = I_L (1 + 2 \ pi \ sqrt {2V_p / V_ {ripple}}) $$ No sé cómo llegar a esta exposición para la máxima corriente. Esa es mi pregunta. Mi intento: $$ v = V_p cos (\ omega t) $$ $$ dv / dt = -V_p \ omega sin (\ omega t) $$ Ahora sé que t en el que se tiene que calcular este derivado es \ $ - \ Delta t \ $ encontrado anteriormente. Así que lo sustituyo por t en el derivado y puedo llegar a algo como esto: $$ i_c = -CV_p \ omega \ sqrt {2V_ {ripple} / V_p} $$ o $$ i_c = -CV_p (2 \ pi / T ) \ sqrt {2V_ {ripple} / V_p} $$ ¿Es este un buen comienzo?

    
pregunta Mykolas

2 respuestas

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Esta es una pregunta para la tarea (principalmente matemática), así que no te daré la respuesta, pero recuerda que (para el condensador):

\ $ i (t) = C \ frac {dv} {dt} \ $

y también puede encontrar útil esta identidad de activación: \ $ \ cos (\ sin ^ {- 1} (x)) = \ sqrt {1-x ^ 2} \ $

También podemos suponer que la corriente de carga fluye a través del diodo mientras está conduciendo. La corriente de pico ocurrirá en el primer punto donde el diodo comienza a conducir, porque ahí es donde la derivada es máxima.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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En el caso de componentes ideales, la corriente de entrada es ilimitada. En realidad, la fuente de voltaje, el diodo y el capacitor tendrán cierta resistencia interna, lo que limitará la corriente. Necesitará los valores de esas resistencias si desea hacer cálculos precisos.

Los diodos rectificadores están diseñados para tratar con corrientes de entrada. Permiten una alta corriente máxima no repetitiva, que suele ser unas 10 veces más alta que la corriente continua máxima para el mismo diodo. Esto es suficiente para hacer frente a la corriente de entrada en muchos diseños simples.

Si necesita alta confiabilidad, o su capacitor de suavizado es inusualmente grande, considere agregar una pequeña bobina inductiva en serie con el diodo.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev

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